Kondensat barwnego szkła

Kondensat kolorowego szkła ( CGC ) to rodzaj materii , który według teorii istnieje w jądrach atomowych , gdy zderzają się one z prędkością bliską prędkości światła . Podczas takiego zderzenia jest się wrażliwym na gluony które mają bardzo mały pęd, a dokładniej bardzo zmienną skalującą W opisie zderzenia dominują gluony o małym pędzie, ponieważ ich gęstość jest bardzo duża. Dzieje się tak, ponieważ gluon o wysokim pędzie prawdopodobnie podzieli się na gluony o mniejszym pędzie. Kiedy gęstość gluonów staje się wystarczająco duża, rekombinacja gluon-gluon nakłada granicę na to, jak duża może być gęstość gluonów. Kiedy rekombinacja gluonów równoważy rozszczepianie gluonów, gęstość gluonów nasyca się, tworząc nowe i uniwersalne właściwości materii hadronowej. Ten stan nasyconej materii gluonowej nazywany jest kondensatem kolorowego szkła .

„Kolor” w nazwie „kondensat kolorowo-szklany” odnosi się do rodzaju ładunku, jaki przenoszą kwarki i gluony w wyniku silnego oddziaływania jądrowego . Słowo „ szkło ” zostało zapożyczone od określenia krzemionki i innych materiałów, które są nieuporządkowane i zachowują się jak ciała stałe w krótkich skalach czasowych, ale jak ciecze w długich skalach czasowych. W fazie CGC same gluony są nieuporządkowane i nie zmieniają szybko swojego położenia. „Kondensat” oznacza, że ​​gluony mają bardzo dużą gęstość.

Kondensat kolorowego szkła opisuje wewnętrzną właściwość materii, którą można zaobserwować tylko w warunkach wysokoenergetycznych, takich jak RHIC , Wielki Zderzacz Hadronów , a także przyszły Zderzacz Elektronowo-Jonowy .

Kondensat kolorowego szkła jest ważny, ponieważ jest proponowany jako uniwersalna forma materii, która opisuje właściwości wszystkich wysokoenergetycznych, silnie oddziałujących cząstek. Ma proste właściwości, które wynikają z pierwszych zasad teorii oddziaływań silnych, chromodynamiki kwantowej . Może potencjalnie wyjaśnić wiele nierozwiązanych problemów, takich jak sposób powstawania cząstek w zderzeniach o wysokiej energii oraz rozkład samej materii wewnątrz tych cząstek.

protonów z jonami ołowiu stworzyli kondensaty barwnego szkła . W tego rodzaju zderzeniach standardowym skutkiem jest tworzenie nowych cząstek, które odlatują w różnych kierunkach. Jednak zespół Compact Muon Solenoid (CMS) w LHC odkrył, że w próbce 2 milionów zderzeń ołowiu z protonem niektóre pary cząstek odleciały od siebie w skorelowanych kierunkach. Ta korelacja kierunków jest anomalią, która może być spowodowana obecnością kondensatu kolorowego szkła podczas zderzenia cząstek.

Błędny opis w kategoriach naleśników hadronowych lub ściany gluonowej

Wysoką gęstość gluonu obserwowaną podczas zderzenia często tłumaczy się skurczem jądra. W związku z tym ten wydawałby się ściśnięty wzdłuż kierunku ruchu , w wyniku czego gluony wewnątrz jądra wydawałyby się nieruchomemu obserwatorowi jako „ściana gluonowa” poruszająca się z prędkością bliską prędkości światła . Przy bardzo wysokich energiach gęstość gluonów w tej ścianie znacznie by wzrosła. Opis ten jest jednak błędny z dwóch powodów:

  1. Taki opis zależy od ramy , a zatem narusza niezmienniczość Lorentza : podstawowy opis struktury obiektu nie może zależeć od wyboru ramy. Klasyczną analogią byłoby przedstawienie podstawowego opisu przy użyciu fikcyjnych sił , takich jak siła Coriolisa .
  2. skurczu nie można zaobserwować w eksperymentach zderzeniowych ze względu na efekt Penrose'a-Terrella .

Poprawny opis zderzenia można podać za pomocą funkcji falowych czoła światła , które są niezależne od ramek .

Zobacz też

  1. ^   Gelis, Francois; Iancu, Edmond; Jalilian-Marian, Jamal; Venugopalan, Raju (2010). „Kondensat szkła kolorowego”. Roczny przegląd nauk jądrowych i cząstek elementarnych . 60 : 463–489. arXiv : 1002.0333 . Bibcode : 2010ARNPS..60..463G . doi : 10.1146/annurev.nucl.010909.083629 . S2CID 118675789 .
  2. ^ a b Współpraca CMS siehe Compact Muon Solenoid (2013). „Obserwacja korelacji kątowych bliskiego boku dalekiego zasięgu w zderzeniach proton-ołów w LHC”. Fizyka Litery B. 718 (3): 795–814. ar Xiv : 1210.5482 . Bibcode : 2013PhLB..718..795C . doi : 10.1016/j.physletb.2012.11.025 .
  3. ^ A. Accardi i in., „Electron Ion Collider: The Next QCD Frontier - Zrozumienie kleju, który łączy nas wszystkich”, 2012.
  4. ^ [SJ Brodsky (2015) „Novel Perspectives from Light-Front QCD, Super-Conformal Algebra i Light-Front Holography”] Bled Workshops Phys. 16 (2015) 2, 35-46 [arXIV:1512.05100]
  5. ^ PAM Dirac, (1949) „Formy dynamiki relatywistycznej” Rev. Mod. fizyka 21, 392-399
  6. ^ [SJ Brodsky, HC Pauli i SS Pinsky, (1998) „Chromodynamika kwantowa i inne teorie pola dotyczące stożka światła” Phys. Rep. 301 299-486 [arXiv:hep-ph/9705477]

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Color-glass_condensate&oldid=1140527757 ”