Plasma de quarks-gluones

El plasma de quark-gluones (QGP) ye una fase de la cromodinámica cuántica (QCD) qu'esiste cuando la temperatura y/o la densidá son bien altes. Piénsase qu'esti estáu consiste en quarks asintóticamente llibres y gluones, que son dellos de los componentes básicos de la materia. Créese qu'hasta unos pocos milisegundos dempués del Big Bang, conocida como la dómina Quark , l'Universu taba nun estáu de plasma quark-gluón. Los esperimentos nel Super Proton Synchrotron (SPS) del CERN trataron primero de crear QGP nos años ochenta y noventa, y pudo ser parcialmente consiguíu  . Anguaño, esperimentos nel Colisionador d'Iones Relativamente Pesaos (RHIC) nel Llaboratoriu Nacional Brookhaven (Estaos Xuníos) siguen esti esfuerciu . Trés nuevos esperimentos llevar a cabu nel Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, ALICE , ATLES y CMS, siguiendo col estudiu de les propiedaes del QGP.

 Introducción xeneral 

El QGP contién quarks y gluones, como la materia hadrónica normal. La diferencia ente estos dos estaos de la QCD ye la siguiente: Na materia normal cada quark o bien s'empareyar con un anti-quark pa formar un mesón o se xune con otros dos quarks pa formar un barión (tal como'l protón y el neutrón). Nel QGP, sicasí, estos mesones y bariones pierden les sos identidaes y faen una masa muncho más grande de quarks y gluones . Na materia normal los quarks tán confinaos; los quarks de QGP tán deconfinados.

 ¿Cómo se crea nel llaboratoriu? 

El QGP puede ser creáu caleciendo la materia hasta una temperatura de 175 MeV. Esto puédese faer nel llaboratoriu faciendo topetar dos nucleos grandes con cantidaes altes d'enerxía. Plomu y oru fueron utilizaos pa faer esto nel CERN SPS y RHIC, respeutivamente. Los nucleos son aceleraos a velocidaes ultrarrelativísticas y fáense topetar l'unu contra l'otru cuando se contraen. En gran parte traviésense l'unu al otru, pero un resultante volume caliente llamáu bola de fueu créase dempués del choque. Una vegada creada, esta bola de fueu enánchase por cuenta de la so propia presión, y esfrezse al enanchase. Por aciu l'estudiu d'esti fluxu, el esperimentadores esperen poder probar la teoría.

 ¿Cómo queda esto nel esquema xeneral de la física? 

La cromodinámica cuántica ye una parte de la teoría moderna de la física de partícules llamada'l modelu estándar. Otres partes d'esta teoría traten col modelu electrodébil y los neutrinos. La electrodinámica cuántica foi probada y atopóse correuta hasta unes poques partes nun trillón. El modelu electrodébil foi probáu y atopóse correutu hasta unes poques partes por millar. Los aspeutos perturbativos de la QCD fueron probaos a un poques partes por centena. Por contraste, los aspeutos non-perturbativos de la QCD fueron apenes probaos. L'estudiu del QGP forma parte d'esti esfuerciu de consolidar la gran teoría de la física de partícules.

 Propiedaes esperaes 

 Termodinámica 
La temperatura de cambéu de la materia hadrónica normal al estáu de QGP ta alredor de los 175 MeV, correspondiendo a una densidá d'enerxía d'un pocu menos de 1 GeV/fm³. Pa la materia relativista, la presión y la temperatura nun son variables independientes, asina que la ecuación d'estáu ye una rellación ente la densidá d'enerxía y la presión. Esto foi atopáu por cómputos de retículos, y comparáu cola teoría perturbacional y la teoría de cuerdes. Esto ye inda un asuntu d'investigación activa. Funciones de respuesta tales como'l calor específico y dellos númberos de susceptibilidaes de quark tán siendo calculaos anguaño. 

 Fluxu 
La ecuación d'estáu ye una entrada importante nes ecuaciones del fluxu. La velocidá del soníu ta anguaño so investigación en cómputos de retículos. El percorríu llibre mediu de quarks y gluones foi computáu utilizando la teoría perturbacional según la teoría de cuerdes. Los cómputos de retículos fueron más lentos equí, anque los primeros cómputos de coeficientes de tresporte fueren concluyíos apocayá. Estos indiquen que'l tiempu llibre mediu de quarks y gluones nel QGP puede ser comparable al espaciu mediu ente partícules: por tanto'l QGP ye un líquidu al respective de les sos propiedaes de fluxu. Esto ye un campu activo d'investigación, polo qu'estes conclusiones pueden evolucionar rápido. La incorporación de los fenómenos disipativos n'hidrodinámica ye otru acontecimientu recién que s'atopa inda na so fase activa.

 Espectru d'escitación 
¿Contién realmente'l QGP quarks y gluones (casi) llibres? L'estudiu de propiedaes termodinámiques y de fluxu indiquen que ye una simplificación. Hai munches idees que tán evolucionando anguaño y van ser comprobaes nun futuru próximu. Foi apocayá descubiertu que dellos mesones construyíos de quarks pesaos (tal como'l quark encantáu) nun s'eslleen hasta que la temperatura nun llega cerca de 350 MeV. Esto llevó a la especulación
que munches otres clases d'estaos pueden esistir nel plasma. Delles propiedaes constantes del plasma (como la llargor de Debye) acuten l'espectru d'escitación.

 Ver tamién 
 Plasma (estáu de la materia)
 Materia estraño
 Cromodinámica cuántica

 Referencies 

 Enllaces esternos 

categoria : científica

Categoría:Cromodinámica cuántica
Categoría:Física de plasma
Categoría:Estaos de la materia
Categoría:Materia exótico