Plasma de quarks i gluons: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit

En línia

Revisió del 04:27, 4 nov 2015

El plasma de quarks-gluons (Quark-Gluon Plasma, QGP, en anglès) és una fase predita per la teoria de la interacció forta, cromodinàmica quàntica (QCD), quan la temperatura i/o la densitat d'un sistema d'hadrons són molt altes. Aquesta fase deconfinada es composta de quarks i gluons (gairebé) lliures que deixen d'estar confinats en distàncies de l'ordre del femtometre (fm) dins d'estats lligats de mesons i barions. La recerca experimental del QGP s'ha dut a terme en col·lisions d'ions pesants (nuclis atòmics) a altes energies. Els experiments al Super Proton Synchrotron (SPS) del CERN van ser els primers a provar de crear el QGP als anys vuitanta i noranta, amb indicacions de la formació d'aquest estat en col·lisions plom-plom centrals. Actualment, diversos experiments al Col·lisionador d'Ions Pesants Relativistes (RHIC) del Laboratori Nacional de Brookhaven (Nova York, Estats Units) i al Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC) del CERN, continuen aquesta recerca amb l'estudi de les propietats del QGP.

Propietats

Termodinàmica

La temperatura de transició de la matèria hadrònica normal a l'estat de QGP està al voltant dels 175 MeV, equivalents a una densitat d'energia al voltant d'1 GeV/fm³, d'acord amb càlculs de reticle de la QCD. Les condicions de temperatura inicials assolides als sistemes produïts en col·lisions de nuclis a RHIC i LHC estan almenys un factor 10 per sobre d'aquesta temperatura crítica de transició.

Coeficients de transport

El recorregut lliure mitjà de quarks i gluons al QGP ha estat calculat amb metodes així com la teoria de cordes. Els coeficients de transport han estat demostrat recentment; aquests, indiquen que el temps lliure mitjà de quarks i gluons en el QGP poden ser comparables amb espai mitjà entre partícules. Per tant, el QGP és un líquid respecte a les seves propietats de flux.

Espectre d'excitació

No podem concloure, encara, si el QGP conté o no quarks i gluons lliures. No obstant, els estudis de propietats termodinàmiques i de flux indiquen que és una simplificació. Per exemple; s'ha demostrat actualment que alguns mesons construïts amb quarks pesats (com el quark encantat) no es dissol fins que la temperatura arriba als 350 MeV. Això suscita que poden haver-hi molts més estats en el plasma.

Enllaços externs

@@ Línia 1: / Línia 1: @@
-El [[Plasma (estat de la matèria)|plasma]] de [[Quark|quarks]]-[[Gluó|gluons]] (''Quark-Gluon Plasma'', QGP, en anglès) és una [[Fase de la matèria|fase]] predita per la teoria de la [[Força nuclear forta|interacció forta]], [[cromodinàmica quàntica]] (QCD), quan la [[temperatura]] i/o la [[densitat]] d'un sistema d'[[Hadró|hadrons]] són molt altes. Aquesta fase [[Deconfinament|deconfinada]] es compon de quarks i gluons molt energètics que deixen d'estar [[Confinament de color|confinats]] sobre distàncies de l'ordre del [[Metre|femtometre]], dins d'estats lligats de [[Mesó|mesons]] i [[Barió|barions,]] per esdevenir (gairebé) lliures. La recerca experimental del QGP s'ha dut a terme en col·lisions d'[[Ió pesant|ions pesants]] ([[Nucli atòmic|nuclis atòmics]]) a [[Física de partícules|altes energies]]. Els experiments al [[Super Proton Synchrotron]] (SPS) del [[Organització Europea per a la Recerca Nuclear|CERN]] van ser els primers a provar de crear el QGP als anys vuitanta i noranta, amb indicacions de la formació d'aquest estat en col·lisions plom-plom. Actualment, diversos experiments al Col·lisionador d'Ions Pesants Relativistes (RHIC) del [[Brookhaven National Laboratory|Laboratori Nacional de Brookhaven]] ([[Nova York (estat)|Nova York]], [[Estats Units d'Amèrica|Estats Units]]) i al [[Gran Col·lisionador d'Hadrons]] (LHC) del CERN, continuen aquest esforç amb l'estudi de les seves propietats.
+El [[Plasma (estat de la matèria)|plasma]] de [[Quark|quarks]]-[[Gluó|gluons]] (''Quark-Gluon Plasma'', QGP, en anglès) és una [[Fase de la matèria|fase]] predita per la teoria de la [[Força nuclear forta|interacció forta]], [[cromodinàmica quàntica]] (QCD), quan la [[temperatura]] i/o la [[densitat]] d'un sistema d'[[Hadró|hadrons]] són molt altes. Aquesta fase [[Deconfinament|deconfinada]] es composta de quarks i gluons (gairebé) lliures que deixen d'estar [[Confinament de color|confinats]] en distàncies de l'ordre del [[Metre|femtometre]] (fm) dins d'estats lligats de [[Mesó|mesons]] i [[Barió|barions]]. La recerca experimental del QGP s'ha dut a terme en col·lisions d'[[Ió pesant|ions pesants]] ([[Nucli atòmic|nuclis atòmics]]) a [[Física de partícules|altes energies]]. Els experiments al [[Super Proton Synchrotron]] (SPS) del [[Organització Europea per a la Recerca Nuclear|CERN]] van ser els primers a provar de crear el QGP als anys vuitanta i noranta, amb indicacions de la formació d'aquest estat en col·lisions plom-plom centrals. Actualment, diversos experiments al Col·lisionador d'Ions Pesants Relativistes (RHIC) del [[Brookhaven National Laboratory|Laboratori Nacional de Brookhaven]] ([[Nova York (estat)|Nova York]], [[Estats Units d'Amèrica|Estats Units]]) i al [[Gran Col·lisionador d'Hadrons]] (LHC) del CERN, continuen aquesta recerca amb l'estudi de les propietats del QGP.
 == Propietats ==
 === Termodinàmica ===
-La temperatura de transició de la matèria hadrònica normal a l'estat de QGP està al voltant dels 175 MeV, equivalents a una densitat d'energia al voltant d'1 GeV/fm<sup>3</sup>. Per la matèria relativista, la pressió i la temperatura no són variables independents, així que l'equació d'estat és una relació entre la densitat d'energia i la pressió. Això s'ha pogut demostrar empíricament per còmputs de reticles, i comparat amb la teoria pertorbacional i la de cordes (no obstant encara s'està treballant en contrastar les proves).
+La temperatura de [[Transició de fase|transició]] de la matèria hadrònica normal a l'estat de QGP està al voltant dels 175 MeV, equivalents a una densitat d'[[Energia cinètica|energia]] al voltant d'1 [[Electró-volt|GeV]]/fm<sup>3</sup>, d'acord amb càlculs de reticle de la QCD. Les condicions de temperatura inicials assolides als sistemes produïts en col·lisions de nuclis a RHIC i LHC estan almenys un factor 10 per sobre d'aquesta [[temperatura crítica]] de transició.
-=== Flux ===
+=== Coeficients de transport ===
-L'equació d'estat és una entrada important en les equacions del flux. La velocitat del só està actualment sota investigació en còmputs de reticles. El recorregut lliure mitjà de quarks i gluons ha estat computat utilitzant la teoria pertorbacional així com la teoria de cordes. Els coeficients de transport han estat demostrat recentment; aquests, indiquen que el temps lliure mitjà de quarks i gluons en el QGP poden ser comparables amb espai mitjà entre partícules. Per tant, el QGP és un líquid respecte a les seves propietats de flux.
+El recorregut lliure mitjà de quarks i gluons al QGP ha estat calculat amb metodes així com la teoria de cordes. Els coeficients de transport han estat demostrat recentment; aquests, indiquen que el temps lliure mitjà de quarks i gluons en el QGP poden ser comparables amb espai mitjà entre partícules. Per tant, el QGP és un líquid respecte a les seves propietats de flux.
 === Espectre d'excitació ===