Kondensat i fargeglass - Color-glass condensate

Fargeglass-kondensat ( CGC ) er en type materie som teoretiseres for å eksistere i atomkjerner når de kolliderer med nær lysets hastighet . Under slik kollisjon, er en følsom for gluons som har meget liten bevegelsesmengde, eller mer presist meget liten Bjorken skalering variabel . De små momenta -gluonene dominerer beskrivelsen av kollisjonen fordi deres tettheter veldig stor. Dette er fordi en gluon med høy momentum sannsynligvis vil dele seg i mindre momentumgluoner. Når gluontettheten blir stor nok, setter gluon-gluon-rekombinasjon en grense for hvor stor gluontettheten kan være. Når rekonstruksjon av gluon balanserer gluonsplittingen, metter tettheten av gluoner og produserer nye og universelle egenskaper til hadronic materie. Denne tilstanden av mettet gluonstoff kalles Color Glass Condensate .

"Farge" i navnet "fargeglass-kondensat" refererer til en type ladning som kvarker og gluoner bærer som et resultat av den sterke atomkraften . Ordet " glass " er lånt fra begrepet silika og andre materialer som er uordnede og fungerer som faste stoffer på korte tidsskalaer, men væsker på lange tidsskalaer. I CGC -fasen er gluonene i seg selv uorden og endrer ikke posisjonene sine raskt. "Kondensat" betyr at gluonene har en veldig høy tetthet.

Fargeglass-kondensatet beskriver en iboende egenskap for materie som bare kan observeres under høyenergiforhold som for eksempel hos RHIC , Large Hadron Collider . Eller fremtidens elektron-ion-kolliderer .

Kondensatet i fargeglasset er viktig fordi det er foreslått som en universell form for materie som beskriver egenskapene til alle partikler med høy energi, sterkt samspill. Den har enkle egenskaper som følger av de første prinsippene i teorien om sterke interaksjoner, kvantekromodynamikk . Den har potensial til å forklare mange uløste problemer, for eksempel hvordan partikler produseres i kollisjoner med høy energi, og fordelingen av selve stoffet inne i disse partiklene.

Forskere ved CERN mener de har skapt fargeglass kondensater under kollisjoner av protoner med bly -ioner . Ved slike kollisjoner er standardutfallet at nye partikler dannes og flyr av i forskjellige retninger. Imidlertid fant Compact Muon Solenoid (CMS) -teamet ved LHC at i et utvalg på 2 millioner bly-protonkollisjoner fløy noen par partikler bort fra hverandre med sine respektive retninger korrelert. Denne korrelasjonen av retninger er anomalien som kan skyldes eksistensen av et fargeglass-kondensat mens partiklene kolliderer.

Feil beskrivelse av hadroniske pannekaker eller gluonisk vegg

Den høye tettheten av gluon sett under kollisjonen forklares ofte med sammentrekning av kjernen. Følgelig vil denne virke komprimert langs bevegelsesretningen, og som et resultat vil gluonene inne i kjernen vises for en stasjonær observatør som en "gluonisk vegg" som beveger seg nær lysets hastighet . Ved svært høye energier vil tettheten til gluonene i denne veggen da øke sterkt. Denne beskrivelsen er imidlertid feil av to grunner:

  1. En slik beskrivelse avhenger av rammen og bryter derfor med Lorentz invariance : en grunnleggende beskrivelse av strukturen til et objekt kan ikke avhenge av et valg av ramme. En klassisk analogi ville være hvis man ville gi en grunnleggende beskrivelse ved å bruke fiktive krefter som Coriolis -kraften .
  2. sammentrekning er ikke observerbar i kollisjonseksperimenter på grunn av The Terrell-Penrose Effect .

En korrekt beskrivelse av kollisjonen kan gis ved hjelp av Light-Front bølgefunksjoner , som er rammeavhengige .

Se også

Referanser

  1. ^ a b CMS-samarbeid siehe Compact Muon Solenoid (2013). "Observasjon av langdistanse nærvinklede korrelasjoner i proton-bly-kollisjoner ved LHC". Physics Letters B . 718 (3): 795–814. arXiv : 1210.5482 . Bibcode : 2013PhLB..718..795C . doi : 10.1016/j.physletb.2012.11.025 .
  2. ^ A. Accardi et al., "Electron Ion Collider: The Next QCD Frontier - Forstå limet som binder oss alle," 2012.
  3. ^ [SJ Brodsky (2015) "Nye perspektiver fra lys-front QCD, superkonformal algebra og lys foran holografi"] Bled Workshops Phys. 16 (2015) 2, 35-46 [arXiv: 1512.05100]
  4. ^ PAM Dirac, (1949) "Forms of Relativistic Dynamics" Rev. Mod. Fys. 21, 392-399
  5. ^ [SJ Brodsky, HC Pauli og SS Pinsky, (1998) "Quantum chromodynamics and other field theories on the light cone" Phys. Rept. 301229-486 [arXiv: hep-ph/9705477]

Eksterne linker