Конденсат цветного стекла

Конденсат цветного стекла ( CGC ) — это тип материи, которая, согласно теории, существует в атомных ядрах , когда они сталкиваются со скоростью, близкой к скорости света . Во время такого столкновения человек чувствителен к глюонам , имеющим очень малый импульс, или, точнее, очень малый импульс. $x_{Bj}$ Масштабирующая переменная Бьоркена . Глюоны с малыми импульсами доминируют в описании столкновения, поскольку их плотность очень велика. Это связано с тем, что глюон с высоким импульсом, скорее всего, разделится на глюоны с меньшим импульсом. Когда плотность глюонов становится достаточно большой, глюон-глюонная рекомбинация накладывает ограничение на то, насколько большой может быть плотность глюонов. Когда рекомбинация глюонов уравновешивает расщепление глюонов, плотность глюонов насыщается, создавая новые универсальные свойства адронной материи. Это состояние насыщенной глюонной материи называется конденсатом цветного стекла .

«Цвет» в названии «конденсат цветного стекла» относится к типу заряда, который несут кварки и глюоны в результате сильного ядерного взаимодействия . Слово « стекло » заимствовано от термина, обозначающего кремнезем и другие материалы, которые неупорядочены и действуют как твердые тела в коротких временных масштабах, но как жидкости в длительных временных масштабах. CGC В фазе сами глюоны неупорядочены и не меняют быстро своего положения. «Конденсат» означает, что глюоны имеют очень высокую плотность.

Конденсат цветного стекла описывает внутреннее свойство материи, которое можно наблюдать только в условиях высоких энергий, например, в условиях RHIC , Большого адронного коллайдера. а также будущий электрон-ионный коллайдер .

Конденсат цветного стекла важен, поскольку он предлагается как универсальная форма материи, описывающая свойства всех высокоэнергетических, сильно взаимодействующих частиц. Он обладает простыми свойствами, вытекающими из первых принципов теории сильных взаимодействий, квантовой хромодинамики . У него есть потенциал, чтобы объяснить многие нерешенные проблемы, такие как образование частиц при высокоэнергетических столкновениях и распределение самой материи внутри этих частиц.

Исследователи из ЦЕРН полагают, что они создали конденсаты цветного стекла во время столкновений протонов с свинца ионами . Стандартным результатом подобных столкновений является создание новых частиц, которые разлетаются в разных направлениях. Однако команда Компактного мюонного соленоида (CMS) на БАК обнаружила, что в выборке из 2 миллионов столкновений свинца с протонами некоторые пары частиц улетали друг от друга, их соответствующие направления коррелировали. Такая корреляция направлений является аномалией, которая может быть вызвана существованием конденсата цветного стекла при столкновении частиц.

Ошибочное описание в терминах адронных блинов или глюонной стенки.

Высокая плотность глюонов, наблюдаемая во время столкновения, часто объясняется сокращением ядра. Соответственно, он будет казаться сжатым вдоль направления движения , и в результате глюоны внутри ядра будут казаться неподвижному наблюдателю «глюонной стенкой», движущейся со скоростью, близкой к скорости света . При очень высоких энергиях плотность глюонов в этой стенке значительно увеличится. Однако это описание неверно по двум причинам:

1. Такое описание зависит от системы отсчета и, следовательно, нарушает лоренц-инвариантность : фундаментальное описание структуры объекта не может зависеть от выбора системы отсчета. Классической аналогией было бы, если бы кто-то дал фундаментальное описание, используя вымышленные силы, такие как сила Кориолиса .
2. сокращение не наблюдается в экспериментах по столкновению из-за эффекта Пенроуза-Террелла .

Корректное описание столкновения можно дать с помощью светового фронта волновых функций : которые не зависят от кадра .

См. также

• Глазма

Ссылки

• «Фон на цветном стеклянном конденсате» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
• Маклерран, Ларри (26 апреля 2001 г.). «Конденсат цветного стекла и физика малого x: 4 лекции» .
• Янку, Эдмонд; Венугопалан, Раджу (24 марта 2003 г.). «Конденсат цветного стекла и рассеяние высоких энергий в КХД» .
• Вейгерт, Гериберт (11 января 2005 г.). «Эволюция при маленьком x_bj: Конденсат цветного стекла» .
• Риордон, Джеймс; Шве, Фил; Штейн, Бен (14 января 2004 г.). «Конденсат цветного стекла» . aip.org.
• Московиц, Клара (27 ноября 2012 г.). «Конденсат цветного стекла: новое состояние материи могло быть создано Большим адронным коллайдером» . HuffingtonPost.com
• Трафтон, Энн (27 ноября 2012 г.). «Столкновения свинца и протона дают удивительные результаты» . МИТньюс.

Внешние ссылки

• Чайлдерс, Тим (24 сентября 2019 г.). «Теория Эйнштейна предсказывает странное состояние материи. Может ли оно скрываться в крупнейшем в мире атомном ускорителе?» . www.livscience.com . Проверено 24 сентября 2019 г.