Quark-gluoizko plasma

## Sarrera 
thumb|QCD fase diagrama. R.S. Bhaleraok adaptatua.
**Quark-gluoizko plasma** (QGP) tenperatura eta/edo dentsitatea oso altuak direnean existitzen den kromodinamika kuantikoaren (QCD) fase bat da. Materiaren egoera hau materiaren oinarrizko osagaiak diren eta ia aske dauden quark eta gluoiz osatua dago. Uste denez, Big Bangaren ondorengo lehen 20-30 mikrosegunduetan existitu zen. CERNen Super Proton Synchrotronean eginiko esperimentuek egoera hau, lehenik, 1980 eta 1990eko hamarkadetan lortzen saiatu ziren eta, beharbada, partzialki lortua izan zen. Gaur egun, AEBetako Brookhaven Laborategi Nazionaleko Ioi Erlatiboki Astunen Talkagailuarekin (RHIC) eginiko esperimentuek ahalegin honekin jarraitzen dute. CERNen LHC, ALICE, ATLAS eta CMSn hiru esperimentuek berri eviten ari dira, QGParen propietateen azterketarekin jarraituz.

QGP  quark eta gluoiez osatuta dago, materia hadroniko normala bezala. Kronodinamika kuantikoan (QCD) ez bezala, zeina quark bakoitza antiquark (mesoia) edo beste 2 quark-ekin (barioia) parekatzen den, QGPn quarkek eta gluoiek masa bat osatzen dute, aske geldituz.

Big Bangaren teoriaren arabera, quark-gluoizko plasmak unibertso guztia betetzen zuen, materia gaur egun ezagutzen dugun bezala eratu baino lehen. 2000. urtean quark-gluoizko  plasma lehen aldiz detektatu zen CERN laborategian, ioi astunak erabilita.

## Produkzioa 
thumb|CERN-SPSren ioi astun erlatibisten programaren denbora-lerroa QGP aurkitu aurretik.
QGPa sor daiteke materia 1.66×10^12 K baino tenperatura altuagora berotzen bada. Prozesu hori laborategian lor daiteke, bi nukleo handiren artean energia-kantitate handiko talka eraginez. Hori egiteko, beruna eta urrea CERN SPSn eta RHICen erabili dira, hurrenez hurren. Nukleoak abiadura ultra-erlatibistetan azeleratzen dira, eta elkar joarazten dute uzkurtzen direnean. Gehien bat elkar zeharkatzen dira, baina talkaren ondoren su-bola (fireball) izeneko bolumen bero erresultantea sortzen da. Behin sortuta, su-bola hori zabaldu egiten da, bere presio propioagatik, eta zabaltzean hoztu egiten da. Fluxu hori aztertuz, teoria frogatu ahal izatea espero dute esperimentatzaileek.

## Fisikaren eskema orokorrean duen tokia 
Kromodinamika kuantikoa partikulen fisikaren teoria modernoaren zati bat da, eredu estandarra izenekoa. Teoria honen beste zati batzuk eredu elektroahularekin eta neutrinoekin erlazionatzen dira. Elektrodinamika kuantikoa eta eredu elektroahula ia guztiz frogatuak izan dira. QCDren kasuan, alderdi perturbatuaren ehuneko handi bat frogatua izan da, hauek nahiko aldaketa txikiak hartzen dituzte oinarrizko egoerarekiko, hau da, tenperatura eta dentsitate nahiko baxuak. Alderdi ez perturbatu beste aldetik, ia ez da frogatu. QGParen (QCDren fasea dena) azterketa, zeinak tenperatura zein dentsitate oso handiak ditu, Partikulen Fisikaren teoria finkatzeko ahaleginaren parte da.

## Esperotako propietateak 
### Termodinamika 
[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Materia hadroniko normaletik QGP egoerara aldatzeko tenperatura 175 MeV ingurukoa da (Hagedorn-en tenperatura deritzona), eta 1 GeV/fm baino pixka bat gutxiagoko energia-dentsitateari dagokio. Materia erlatibistarentzat, presioa eta tenperatura ez dira aldagai independenteak; beraz, egoera-ekuazioa energia-dentsitatearen eta presioaren arteko erlazio bat da. Hori erretikuluen zenbaketen bidez aurkitu da, eta perturbazio teoriarekin eta soken teoriarekin alderatu da. Hori oraindik ikerketa aktiboko kontua da.

### Fluxua 
thumb|Ioi astunek azeleragailuan energia handiekin talka egin osteko lehen uneetan eratutako elkarrekintza-eremuaren irudikapen eskematikoa
Egoera-ekuazioa sarrera garrantzitsua da fluxuaren ekuazioetan. Soinuaren abiadura, erretikuluen neurketetan, ikerketapean dago gaur egun. Quarken eta gluoien batez besteko ibilbide librea perturbazio teoria eta soken teoria erabiliz neurtu da. Erretikuluen neurketak motelagoak izan dira hemen, nahiz eta garraio-koefizienteen lehenengo zenbaketak duela gutxi amaitu diren. Horiek esan nahi dute quarken eta gluoien batez besteko denbora librea QGPan partikulen arteko batez besteko espazioarekin aldera daitekeela, beraz, QGP likidoa da, bere fluxu-propietateen arabera. Ikerketa-eremu aktiboa denez, ondorio horiek azkar eboluziona dezakete.

### Esxitazio-espektroa 
Propietate termodinamikoen eta fluxuaren azterketak esaten du QGPak ez duela quark eta gluoi ia askerik. Ideia asko eboluzionatzen ari dira gaur egun, eta etorkizun hurbilean egiaztatuko dira. Duela gutxi ezagutu da quark astunez osatutako mesoi batzuk (kuartze sorgindua, adibidez) ez direla disolbatzen tenperatura 350 MeV-era iritsi arte. Horrek plasman beste egoera mota asko existitu daitezkeela espekulatu du. Plasmaren zenbait propietate konstantek (adibidez, Debye-ren luzerak) murriztu egiten dute eszitazio-espektroa.

### Glasma hipotesia 
2008. urtetik, quarks-gluoien plasmaren aitzindari izan litekeen egoera bati buruz eztabaidatzen da, "Glasma" izenekoa. Egoera horretan, jantzitako partikulak, egoera kristalino (edo amorfoaren) batean kondentsatzen dira, egoera konfinatuaren eta likido plasmatikoaren arteko benetako trantsizioaren azpian. Hori kristal metalikoak edo metal amorfoak sortzearen analogoa litzateke, metalaren likidotzea hasi baino lehen.

Quarks-gluoien plasmaren ekoizle gisa iragarritako tenperatura altuak eta dentsitate esperimentalak laborategian egin diren arren, lortutako materia ez da quarken eta gluoi askeen egoera kuasi-ideal gisa portatzen, baizik eta fluido dentso ia perfektu gisa. Egia esan, egungo azeleragailuetan egindako tenperaturetan quarks-gluoien plasma oraindik "askea" ez izatea 1984an iragarri zen, konfinamenduaren hondar-efektuen ondorioz.

## Erreferentziak 
## Kanpo estekak