Русская Википедия:Кварк-глюонная плазма

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:CERN ALICE Experiment.jpg
Эксперимент ALICE ЦЕРНа участвует в исследовании кварк-глюонной плазмы[1]

Кварк-глюо́нная пла́зма (КГП[2], ква́рковый суп[3], хромопла́зма[4]) — агрегатное состояние[5] вещества в физике высоких энергий и элементарных частиц, при котором адронное вещество переходит в состояние, аналогичное состоянию, в котором находятся электроны и ионы в обычной плазме[2][4]. Ему предшествует состояние глазмы[6] (глазма термализуется, то есть разрушается, порождая множество хаотично движущихся кварков, антикварков и глюонов — кварк-глюонную плазму[7]), а последует адронный газ[8]. Состоит из кварков, антикварков и глюонов[9].

Общее описание состояния

Шаблон:Внешние медиафайлы Обычно вещество в адронах находится в так называемом бесцветном («белом») состоянии[2]. То есть, кварки различных цветов компенсируют друг друга. Аналогичное состояние есть и у обычного вещества — когда все атомы электрически нейтральны, то есть, положительные заряды в них компенсированы отрицательными. При высоких температурах может происходить ионизация атомов, при этом заряды разделяются, и вещество становится, как говорят, «квазинейтральным». То есть, нейтральным остаётся всё облако вещества в целом, а отдельные его частицы нейтральными быть перестают. Точно так же, по-видимому, может происходить и с адронным веществом — при очень высоких энергиях цвет выходит на свободу[10] и делает вещество «квазибесцветным»[2], при этом восстановлена хиральная симметрия[11].

Предположительно вещество Вселенной находилось в состоянии кварк-глюонной плазмы в первые мгновения (около 10−11 с[12]) после Большого взрыва[13]. Также есть мнение, что именно свойства кварк-глюонной плазмы привели к барионной асимметрии Вселенной[2]. Сейчас кварк-глюонная плазма может на десятки йоктосекунд[14] образовываться при соударениях частиц очень высоких энергий. Время существования кварк-глюонной плазмы — миллиардные доли секунды[10]. Температура КХД фазового перехода около 150 МэВ. Для релятивистской жидкости подобной КГП, которая не сохраняет число частиц, соответствующая мера плотности — это плотность энтропии s[6]. Но по результатам некоторых исследований в центре нейтронных звёзд есть кварк-глюонная плазма[12][15]. Есть гипотеза, что атомные ядра в своём составе, кроме протонов и нейтронов, содержат «капельки» КГП, то есть ядра рассматриваются как гетерофазные системы[16].

Изучение кварк-глюонной плазмы

Раньше она рассматривалась как газ[10], ныне (с 2005 года[17]) считается жидкостью[2][12], почти идеальной и сильно непрозрачной[6]. До своего экспериментального обнаружения хромоплазма была физической гипотезой[4]. Изучение кварк-глюонной плазмы может помочь в познании истории Вселенной[2].

Теоретическое изучение в СССР началось с начала 1980-х годов[18]. Лаборатория физики сверхвысоких энергий НИИ физики им. Фока физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета участвует в работе проекта ALICE Большого адронного коллайдера над КГП.[19].

Кварк-глюонная плазма была получена экспериментально на ускорителе RHIC Брукхейвенской национальной лаборатории США в 2005 году. В феврале 2010 года там же была получена температура плазмы в 4 триллиона градусов[20].

На ускорителях КГП образуется в результате сильного взаимодействия между партонами (кварками и глюонами) нуклонов ускоренных частиц[9]. Но может ли она рождаться в протон-протонных столкновениях, неизвестно[21].

Максимальную температуру — свыше 10 триллионов градусов, получили в ноябре 2010 года на БАК[22].

В октябре 2017 года на Большом адронном коллайдере впервые сталкивались ядра ксенона для её исследования: определение критической энергии, необходимой для её образования[23].

Мезоны, погружённые в горячую кварк-глюонную плазму, плавятся[24].

Строящийся в России коллайдер NICA имеет исследование КГП одной из целей[25].

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Ссылки

Внешние ссылки

  1. ↑ Шаблон:Cite web
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Шаблон:Cite web
  3. ↑ Шаблон:Статья
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Cite web
  5. ↑ Шаблон:Cite web
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Шаблон:Cite web
  7. ↑ Шаблон:Cite web
  8. ↑ Шаблон:Cite web
  9. ↑ 9,0 9,1 Шаблон:Cite web
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 Шаблон:Cite web
  11. ↑ Шаблон:Cite web
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 Шаблон:Статья
  13. ↑ Шаблон:Cite web
  14. ↑ Шаблон:Cite web
  15. ↑ Шаблон:Cite web
  16. ↑ Шаблон:БРЭ
  17. ↑ Шаблон:Cite web
  18. ↑ Шаблон:Статья
  19. ↑ Шаблон:Cite web
  20. ↑ Шаблон:Cite web
  21. ↑ Шаблон:Cite web
  22. ↑ Шаблон:Cite web
  23. ↑ Шаблон:Cite web
  24. ↑ Шаблон:Cite web
  25. ↑ Шаблон:Cite web

Шаблон:Выбор языка Шаблон:Состояния материи

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Кварк-глюонная_плазма&oldid=10105997