Фазовая диаграмма КХД. Адаптировано из оригинала, созданного Р.С. Бхалерао. [1]
Кварк-глюонная плазма ( КГП или кварковый суп ) представляет собой взаимодействующую локализованную совокупность кварков и глюонов , находящихся в тепловом (локальном кинетическом) и (близком к) химическом (по содержанию) равновесии. Слово «плазма» сигнализирует о том, что свободные цветные заряды разрешены. В обзоре 1987 года Леон ван Хов указал на эквивалентность трех терминов: кварк-глюонная плазма, кварковая материя и новое состояние материи. [2] Поскольку температура выше температуры Хагедорна – и, следовательно, выше шкалы массы легкого u,d-кварка – давление демонстрирует релятивистский формат Стефана-Больцмана, определяемый температурой в четвертой степени ( ) и множеством практически безмассовых кварков и глюонные компоненты. Можно сказать, что КГП возникает как новая фаза сильно взаимодействующей материи, которая проявляет свои физические свойства в терминах почти свободной динамики практически безмассовых глюонов и кварков. И кварки, и глюоны должны присутствовать в условиях, близких к химическому (выходному) равновесию с открытым цветовым зарядом , чтобы появилось новое состояние материи, которое будет называться КГП.
Согласно теории Большого взрыва, кварк-глюонная плазма заполнила всю Вселенную до того, как была создана материя в том виде, в каком мы ее знаем. Теории, предсказывающие существование кварк-глюонной плазмы, были разработаны в конце 1970-х — начале 1980-х годов. [3] Вслед за этим последовали дискуссии вокруг экспериментов с тяжелыми ионами [4] [5] [6] [7] [8] и первые предложения по экспериментам были выдвинуты в ЦЕРН [9] [10] [11] [12] [13] [14] и BNL [15] [16] в последующие годы. Кварк-глюонная плазма [17] [18] была впервые обнаружена в лаборатории ЦЕРН в 2000 году. [19] [20] [21]
Хронология программы релятивистских тяжелых ионов CERN-SPS до открытия QGP. [19]
Общее введение
Кварк-глюонная плазма — это состояние материи , в котором элементарные частицы, составляющие адроны барионной материи, освобождаются от сильного притяжения друг к другу при чрезвычайно высоких плотностях энергии . Эти частицы — кварки и глюоны, составляющие барионную материю. [22] В обычной материи кварки заключены в плен ; в КГП кварки деконфайнментированы . В классической квантовой хромодинамике (КХД) кварки являются фермионными компонентами адронов ( мезонов и барионов), а глюоны считаются бозонными компонентами таких частиц. Глюоны являются носителями силы, или бозонами, цветовой силы КХД, тогда как кварки сами по себе являются их аналогами из фермионной материи.
Кварк-глюонная плазма изучается, чтобы воссоздать и понять условия высокой плотности энергии, преобладающие во Вселенной, когда материя формировалась из элементарных степеней свободы (кварков, глюонов) примерно через 20 мкс после Большого взрыва . Экспериментальные группы исследуют на «большом» расстоянии (де)ограничивающую структуру квантового вакуума, современный релятивистский эфир, который определяет преобладающую форму материи и законы природы. Эксперименты дают представление о происхождении материи и массы: материя и антиматерия создаются, когда кварк-глюонная плазма «адронизируется», а масса материи возникает в удерживающей вакуумной структуре. [19]
Как кварк-глюонная плазма вписывается в общую схему физики
КХД — это часть современной теории физики элементарных частиц, называемой Стандартной моделью . Другие части этой теории касаются электрослабых взаимодействий и нейтрино . Теория электродинамики была проверена и признана верной с точностью до нескольких долей на миллиард. Теория слабых взаимодействий была проверена и признана верной с точностью до нескольких тысячных. Пертурбативные формы КХД были протестированы с точностью до нескольких процентов. [23] Пертурбативные модели предполагают относительно небольшие изменения по сравнению с основным состоянием, т.е. относительно низкие температуры и плотности, что упрощает расчеты за счет общности. Напротив, непертурбативные формы КХД почти не тестировались. Исследование КГП, обладающего высокой температурой и плотностью, является частью усилий по консолидации великой теории физики элементарных частиц.
Исследование КГП также является испытательным полигоном для теории поля с конечной температурой — раздела теоретической физики, который стремится понять физику элементарных частиц в условиях высоких температур. Подобные исследования важны для понимания ранней эволюции нашей Вселенной: первые сто микросекунд или около того. Это имеет решающее значение для целей физики нового поколения наблюдений Вселенной ( WMAP и его преемников). Это также имеет отношение к теориям Великого объединения , которые стремятся объединить три фундаментальные силы природы (исключая гравитацию).
Причины изучения образования кварк-глюонной плазмы
Общепринятая модель образования Вселенной утверждает , что оно произошло в результате Большого взрыва . В этой модели на интервале времени 10–10–10–6 с после Большого взрыва материя существовала в виде кварк-глюонной плазмы . Воспроизвести плотность и температуру существовавшей на тот момент материи можно в лабораторных условиях для изучения характеристик самой ранней Вселенной. Пока единственной возможностью является столкновение двух тяжелых атомных ядер , ускоренных до энергий более ста ГэВ. Используя результат лобового столкновения в объёме, примерно равном объёму атомного ядра, можно смоделировать плотность и температуру, существовавшие в первые мгновения жизни Вселенной.
Отношение к нормальной плазме
Плазма – это вещество , в котором заряды экранированы за счет присутствия других подвижных зарядов. Например: Закон Кулона подавляется экранированием, чтобы получить заряд, зависящий от расстояния, т. е. заряд Q уменьшается экспоненциально с расстоянием, деленным на длину экранирования α. В КГП цветовой заряд кварков и глюонов экранируется. У КГП есть и другие аналогии с нормальной плазмой. Существуют также различия, поскольку цветовой заряд неабелев , тогда как электрический заряд абелев. За пределами конечного объема КГП цветовое электрическое поле не экранируется, так что объем КГП все равно должен быть нейтральным по цвету. Следовательно, оно, как и ядро, будет иметь целый электрический заряд.
Из-за чрезвычайно высоких энергий пары кварк-антикварк образуются в результате образования пар , и, таким образом, КГП представляет собой примерно равную смесь кварков и антикварков различных ароматов с лишь небольшим избытком кварков. Это свойство не является общей чертой обычной плазмы, которая может быть слишком холодной для образования пар (см., однако, сверхновую с парной нестабильностью ).
Теория
Одним из последствий этого различия является то, что цветовой заряд слишком велик для пертурбативных вычислений, которые являются основой КЭД. В результате основным теоретическим инструментом для исследования теории КГП является калибровочная теория решетки . [24] [25] Температура перехода (приблизительно175 МэВ ) был впервые предсказан калибровочной теорией решетки. С тех пор калибровочная теория решетки использовалась для предсказания многих других свойств этого вида материи. Гипотеза о соответствии AdS/CFT может дать представление о QGP, более того, конечная цель соответствия жидкости/гравитации — понять QGP. Считается, что КГП представляет собой фазу КХД, которая полностью локально термализована и, таким образом, подходит для эффективного гидродинамического описания.
Производство
Производство КГП в лаборатории достигается путем столкновения тяжелых атомных ядер (называемых тяжелыми ионами, поскольку в ускорителе атомы ионизируются) при релятивистской энергии, при которой вещество нагревается значительно выше температуры Хагедорна T H = 150 МэВ на частицу, что составляет температура выше 1,66× 10 12 К. Этого можно достичь, столкнув два больших ядра при высоких энергиях (обратите внимание, что175 МэВ не является энергией встречного пучка). Ядра свинца и золота использовались для таких столкновений в CERN SPS и BNL RHIC соответственно. Ядра ускоряются до ультрарелятивистских скоростей ( уменьшая свою длину ) и направляются друг к другу, создавая «огненный шар» в редком случае столкновения. Гидродинамическое моделирование предсказывает, что этот огненный шар будет расширяться под собственным давлением и охлаждаться при расширении. Тщательно изучая сферические и эллиптические потоки , экспериментаторы проверили теорию.
Диагностические инструменты
Имеются неопровержимые доказательства образования кварк-глюонной плазмы в столкновениях релятивистских тяжелых ионов. [26] [27] [28] [29] [30]
Важными классами экспериментальных наблюдений являются
Температура перехода из нормальной адронной фазы в фазу КГП составляет около156 МэВ . [31] Этот «переход» на самом деле может быть не только качественной особенностью, но вместо этого он может иметь дело с истинным фазовым переходом (второго рода), например, класса универсальности трехмерной модели Изинга . Рассматриваемые явления соответствуют плотности энергии чуть меньше1 ГэВ /фм 3 . Для релятивистской материи давление и температура не являются независимыми переменными, поэтому уравнение состояния представляет собой соотношение между плотностью энергии и давлением. Это было обнаружено с помощью решеточных вычислений и сравнено как с теорией возмущений , так и с теорией струн . Это все еще вопрос активных исследований. В настоящее время вычисляются функции отклика, такие как теплоемкость и различная восприимчивость числа кварков.
Поток
Открытие идеальной жидкости стало поворотным моментом в физике. Эксперименты в RHIC позволили получить массу информации об этом замечательном веществе, которое, как мы теперь знаем, является QGP. [32] Известно, что ядерная материя при «комнатной температуре» ведет себя как сверхтекучая . При нагревании ядерная жидкость испаряется и превращается в разреженный газ нуклонов, а при дальнейшем нагревании — в газ барионов и мезонов (адронов). При критической температуре TH адроны плавятся и газ снова превращается в жидкость . Эксперименты RHIC показали, что это самая совершенная жидкость, когда-либо наблюдавшаяся в лабораторных экспериментах любого масштаба. Новая фаза материи, состоящая из растворенных адронов, проявляет меньшее сопротивление потоку, чем любое другое известное вещество. Эксперименты в RHIC уже в 2005 году показали, что Вселенная в начале своего существования была равномерно заполнена этим типом материала — сверхжидкостью, которая, как только Вселенная остыла ниже T H , испарилась в газ адронов. Детальные измерения показывают, что эта жидкость представляет собой кварк-глюонную плазму, в которой кварки, антикварки и глюоны текут независимо. [33]
Схематическое изображение области взаимодействия, образовавшейся в первые моменты после столкновения тяжелых ионов высоких энергий в ускорителе. [34]
Короче говоря, кварк-глюонная плазма течет как брызги жидкости, и поскольку она не «прозрачна» по отношению к кваркам, она может ослаблять струи, испускаемые при столкновениях. Более того, однажды сформировавшись, шар кварк-глюонной плазмы, как и любой горячий объект, передает тепло внутрь посредством излучения. Однако, в отличие от повседневных объектов, здесь достаточно энергии, чтобы глюоны (частицы, вызывающие сильное взаимодействие ) сталкивались и производили избыток тяжелых (т. е. высокоэнергетических ) странных кварков . Тогда как, если бы КГП не существовало и произошло чистое столкновение, та же энергия превратилась бы в неравновесную смесь, содержащую еще более тяжелые кварки, такие как очаровательные кварки или нижние кварки . [34] [35]
Уравнение состояния является важным входным фактором в уравнениях потока. Скорость звука (скорость колебаний плотности КГП) в настоящее время исследуется в решеточных вычислениях. [36] [37] [38] Средняя длина свободного пробега кварков и глюонов была вычислена с использованием теории возмущений , а также теории струн . Решеточные вычисления здесь шли медленнее, хотя первые вычисления коэффициентов переноса уже завершены. [39] [40] Это указывает на то, что среднее свободное время кварков и глюонов в КГП может быть сравнимо со средним расстоянием между частицами: следовательно, КГП является жидкостью, насколько это касается ее свойств потока. Это очень активная область исследований, и эти выводы могут быстро меняться. Включение диссипативных явлений в гидродинамику - еще одно активное направление исследований. [41] [42] [43]
Эффект гашения струи
Подробные прогнозы были сделаны в конце 1970-х годов для производства струй на суперпротон-антипротонном синхротроне ЦЕРН . [44] [45] [46] [47] UA2 наблюдал первые доказательства образования струй в адронных столкновениях в 1981 году, [48] вскоре после этого были подтверждены UA1 . [49]
Позднее эта тема была возобновлена в RHIC. Одним из наиболее ярких физических эффектов, полученных при энергиях RHIC, является эффект тушащих струй. [50] [51] [52] На первом этапе взаимодействия сталкивающихся релятивистских ядер партоны сталкивающихся ядер порождают вторичные партоны с большим поперечным импульсом ≥ 3–6 ГэВ/с. Проходя через сильно нагретую сжатую плазму, партоны теряют энергию. Величина потерь энергии партоном зависит от свойств кварк-глюонной плазмы (температуры, плотности). Кроме того, необходимо также учитывать тот факт, что цветные кварки и глюоны являются элементарными объектами плазмы, что отличается от потерь энергии партоном в среде, состоящей из бесцветных адронов. В условиях кварк-глюонной плазмы потери энергии партонов за счет энергий RHIC оцениваются как . Этот вывод подтверждается сравнением относительного выхода адронов с большим поперечным импульсом в нуклон-нуклонных и ядро-ядерных столкновениях при одинаковой энергии столкновения. Потери энергии партонами с большим поперечным импульсом при нуклон-нуклонных столкновениях значительно меньше, чем при ядерно-ядерных столкновениях, что приводит к уменьшению выхода адронов высоких энергий в ядерно-ядерных столкновениях. Этот результат позволяет предположить, что ядерные столкновения нельзя рассматривать как простую суперпозицию нуклон-нуклонных столкновений. На короткое время ~1 мкс и в конечном объёме кварки и глюоны образуют некую идеальную жидкость. Коллективные свойства этой жидкости проявляются при ее движении как единого целого. Поэтому при перемещении партонов в этой среде необходимо учитывать некоторые коллективные свойства этой кварк-глюонной жидкости. Потери энергии зависят от свойств кварк-глюонной среды, от плотности партонов в образовавшемся файрболе и от динамики его расширения. Потери энергии легкими и тяжелыми кварками при прохождении огненного шара оказываются примерно одинаковыми. [53]
В ноябре 2010 года ЦЕРН объявил о первом прямом наблюдении тушения струи на основе экспериментов со столкновениями тяжелых ионов. [54] [55] [56] [57]
Прямые фотоны и дилептоны
Прямые фотоны и дилептоны, возможно, являются наиболее эффективными инструментами для изучения столкновений релятивистских тяжелых ионов. Они производятся различными механизмами, охватывающими пространственно-временную эволюцию сильно взаимодействующего огненного шара. В принципе, они также обеспечивают моментальный снимок на начальном этапе. Их трудно расшифровать и интерпретировать, поскольку большая часть сигнала возникает в результате распада адронов спустя долгое время после распада огненного шара КГП. [58] [59] [60]
Гипотеза Глазмы
С 2008 года ведется дискуссия о гипотетическом состоянии-предшественнике кварк-глюонной плазмы, так называемой «Глазме», где одетые частицы конденсируются в некое стеклообразное (или аморфное) состояние, ниже истинного перехода между замкнутое состояние и плазменная жидкость. [61] Это было бы аналогично образованию металлических стекол или их аморфных сплавов ниже истинного жидкометаллического состояния.
Хотя экспериментальные высокие температуры и плотности, предсказанные для создания кварк-глюонной плазмы, были реализованы в лаборатории, полученная материя ведет себя не как квазиидеальное состояние свободных кварков и глюонов, а, скорее, как почти идеальная плотная жидкость. . [62] Фактически тот факт, что кварк-глюонная плазма еще не будет «свободной» при температурах, реализуемых на современных ускорителях, был предсказан в 1984 году как следствие остаточных эффектов конфайнмента. [63] [64]
Лабораторное формирование деконфайнментированного вещества
Кварк-глюонная плазма (КГП) [65] или кварковый суп [66] [67] — это состояние вещества в квантовой хромодинамике (КХД), которое существует при чрезвычайно высокой температуре и/или плотности . Считается, что это состояние состоит из асимптотически свободных сильно взаимодействующих кварков и глюонов, которые обычно удерживаются за счет ограничения цвета внутри атомных ядер или других адронов. Это аналогично обычной плазме, где ядра и электроны, удерживаемые внутри атомов электростатическими силами в условиях окружающей среды, могут свободно перемещаться. Эксперименты по созданию искусственной кварковой материи начались в ЦЕРН в 1986/87 году, в результате чего первые утверждения были опубликованы в 1991 году. [68] [69] Прошло несколько лет, прежде чем эта идея получила признание в сообществе физиков элементарных частиц и ядерных физиков. О формировании нового состояния вещества при столкновениях Pb–Pb было официально объявлено в ЦЕРН ввиду убедительных экспериментальных результатов, представленных экспериментом CERN SPS WA97 в 1999 г. [70] [30] [71] и позже разработанных Брукхейвенской национальной лабораторией. Релятивистский коллайдер тяжелых ионов . [72] [73] [29] Кварковая материя может производиться только в ничтожных количествах, она нестабильна, ее невозможно удержать, и она будет радиоактивно распадаться в течение доли секунды на стабильные частицы посредством адронизации ; Затем могут быть обнаружены образовавшиеся адроны или продукты их распада и гамма-лучи . На фазовой диаграмме кварковой материи КГП находится в режиме высокой температуры и высокой плотности, тогда как обычная материя представляет собой холодную и разреженную смесь ядер и вакуума, а гипотетические кварковые звезды будут состоять из относительно холодной, но плотной кварковой материи. . Считается, что в течение нескольких микросекунд (от 10–12 до 10–6 секунд ) после Большого взрыва, известного как кварковая эпоха , Вселенная находилась в состоянии кварк-глюонной плазмы.
Сила цветовой силы означает, что в отличие от газоподобной плазмы кварк-глюонная плазма ведет себя как почти идеальная ферми-жидкость , хотя исследования характеристик потока продолжаются. [74] Исследовательские группы RHIC [75] и детектор компактного мюонного соленоида LHC заявили, что поток жидкости или даже почти идеальный поток жидкости практически без сопротивления трению или вязкости . [76] QGP отличается от «свободного» столкновения несколькими особенностями; например, содержание в нем частиц указывает на временное химическое равновесие , приводящее к избытку странных кварков средней энергии , по сравнению с неравновесным распределением, смешивающим легкие и тяжелые кварки («производство странностей»), и оно не позволяет струям частиц проходить через него ( «струйная закалка»).
Эксперименты на суперпротонном синхротроне (SPS) ЦЕРН положили начало экспериментам по созданию КГП в 1980-х и 1990-х годах: результаты побудили ЦЕРН объявить о доказательствах «нового состояния материи» [77] в 2000 году. [78] Ученые из Релятивистской лаборатории Брукхейвенской национальной лаборатории Коллайдер тяжелых ионов объявил, что они создали кварк-глюонную плазму путем столкновения ионов золота почти со скоростью света, достигнув температуры 4 триллиона градусов Цельсия. [79] Текущие эксперименты (2017 г.) на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде (Нью-Йорк, США) и на недавнем Большом адронном коллайдере CERN недалеко от Женевы (Швейцария) продолжают эти усилия, [80] ] [81] путем столкновения релятивистски ускоренного золота и других видов ионов (на RHIC) или свинца (на LHC) друг с другом или с протонами. [81] Три эксперимента, проведенные на Большом адронном коллайдере ЦЕРН (LHC), на спектрометрах ALICE , [82] ATLAS и CMS , продолжили изучение свойств QGP. ЦЕРН временно прекратил сталкивать протоны и начал сталкивать ионы свинца для эксперимента ALICE в 2011 году, чтобы создать КГП. [83] Новый рекорд температуры был установлен ALICE: эксперимент на большом ионном коллайдере в ЦЕРН в августе 2012 года и составил 5,5 триллионов ((5,5 × 10 12 ) кельвинов, как утверждается в их Nature PR. [84]
Образование кварк-глюонной плазмы происходит в результате сильного взаимодействия партонов (кварков, глюонов), входящих в состав нуклонов сталкивающихся тяжелых ядер, называемых тяжелыми ионами . Поэтому эксперименты называются экспериментами по столкновению релятивистских тяжелых ионов. Теоретические и экспериментальные работы показывают, что образование кварк-глюонной плазмы происходит при температуре Т ≈ 150–160 МэВ, температуре Хагедорна и плотности энергии ≈ 0,4–1 ГэВ/фм 3 . Хотя сначала ожидался фазовый переход, современные теоретические интерпретации предполагают фазовое превращение, подобное процессу ионизации обычного вещества в ионную и электронную плазму. [85] [86] [87] [88] [29]
Кварк-глюонная плазма и начало деконфайнмента
Центральным вопросом формирования кварк-глюонной плазмы является исследование начала деконфайнмента . С самого начала исследований образования КГП вопрос заключался в том, можно ли достичь плотности энергии при ядерно-ядерных столкновениях. Это зависит от того, сколько энергии теряет каждый нуклон. Влиятельной картиной реакции стало решение по масштабированию, представленное Бьоркеном . [89] Эта модель применима к столкновениям сверхвысоких энергий. В экспериментах, проведенных в CERN SPS и BNL RHIC, возникла более сложная ситуация, обычно разделяемая на три этапа: [90]
Столкновения первичных партонов и остановка барионов в момент полного перекрытия сталкивающихся ядер.
Перераспределение энергии частиц и новые частицы, рожденные в огненном шаре КГП.
Огненный шар материи КГП уравновешивается и расширяется перед адронизацией.
Все больше и больше экспериментальных данных указывают на силу механизмов образования КГП, действующих даже в протон-протонных столкновениях в масштабе энергии LHC. [27]
дальнейшее чтение
Книги
Рафельски, Иоганн , изд. (2016). Плавление адронов и кипение кварков – от температуры Хагедорна до ультрарелятивистских столкновений тяжелых ионов в ЦЕРНе . Чам: Международное издательство Springer. Бибкод : 2016mhbq.book.....R. дои : 10.1007/978-3-319-17545-4 . ISBN 978-3319175447.
Э, Фортов Владимир (2016). Термодинамика и уравнения состояния вещества: от идеального газа к кварк-глюонной плазме. Всемирная научная. ISBN 978-9814749213.
Яги, Косуке; Хацуда, Тецуо; Миаке, Ясуо (2005). Кварк-глюонная плазма: от Большого взрыва к Малому взрыву. Кембриджские монографии по физике элементарных частиц, ядерной физике и космологии. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521561082.
Флорковски, Войцех (2010). Феноменология ультрарелятивистских столкновений тяжелых ионов. Сингапур: World Scientific. ISBN 978-9814280662.
Сток, Р., изд. (2010). Релятивистская физика тяжелых ионов. Ландольт-Бёрнштейн – Элементарные частицы, ядра и атомы I группы. Том. 23. Берлин; Гейдельберг: Шпрингер: Берлин; Гейдельберг. CiteSeerX 10.1.1.314.4982 . дои : 10.1007/978-3-642-01539-7. ISBN 978-3642015380.
Зац, Хельмут; Сток, Рейнхард (2016). «Кварковая материя: Начало». Ядерная физика А . 956 : 898–901. Бибкод : 2016NuPhA.956..898S. doi :10.1016/j.nuclphysa.2016.06.002.
Газджицкий, М. (2012). «К истории рождения множества частиц в столкновениях высоких энергий». Акта Физика Полоника Б. 43 (4): 791. arXiv : 1201.0485 . Бибкод : 2012arXiv1201.0485G. doi : 10.5506/APhysPolB.43.791. ISSN 0587-4254. S2CID 118418649.
Мюллер, Б. (2012). «Странности и кварк-глюонная плазма: тридцать лет открытий». Акта Физика Полоника Б. 43 (4): 761. arXiv : 1112.5382 . doi : 10.5506/APhysPolB.43.761. ISSN 0587-4254. S2CID 119280137.
Хайнц, Ульрих (2008). «От SPS к RHIC: Морис и программа ЦЕРН по тяжелым ионам». Физика Скрипта . 78 (2): 028005. arXiv : 0805.4572 . Бибкод : 2008PhyS...78b8005H. дои : 10.1088/0031-8949/78/02/028005. ISSN 0031-8949. S2CID 13833990.
Байм, Г. (2002). «RHIC: От мечты к лучам за два десятилетия». Ядерная физика А . 698 (1–4): xxiii–xxxii. arXiv : hep-ph/0104138 . Бибкод : 2002NuPhA.698D..23B. дои : 10.1016/S0375-9474(01)01342-2. S2CID 12028950.
^ Бхалерао, Раджив С. (2014). «Релятивистские столкновения тяжелых ионов». В Малдерсе, М.; Каваго, К. (ред.). 1-я Азиатско-Европейско-Тихоокеанская школа физики высоких энергий . Желтые отчеты ЦЕРН: Школьные материалы. Том. ЦЕРН-2014-001, КЕК-Труды-2013–8. Женева: ЦЕРН. стр. 219–239. doi : 10.5170/CERN-2014-001. ISBN9789290833994. OCLC 801745660. S2CID 119256218.
^ Ван Хов, Леон Чарльз Прудент (1987). Теоретическое предсказание нового состояния материи, «кварк-глюонной плазмы» (также называемой «кварковой материей»).
^ Сац, Х. (1981). Статистическая механика кварков и адронов: материалы международного симпозиума, состоявшегося в Университете Билефельда, ФРГ, 24–31 августа 1980 г. Северная Голландия. ISBN978-0-444-86227-3.
^ Коккони, Г. (январь 1974 г.). «Разработки в ЦЕРН». Отчет о семинаре «ГэВ/нуклонные столкновения тяжелых ионов: как и почему», 29 ноября — 1 декабря 1974 г., Беар-Маунтин, Нью-Йорк . п. 78. ОСТИ 4061527.
^ Уэбб, К. (1979). Первый семинар по ультрарелятивистским ядерным столкновениям, LBL, 21–24 мая 1979 г. (Отчет). ЛБЛ-8957. ОСТИ 5187301.
^ Накаи, Кодзи; Гольдхабер, А.С.; Синкокай, Нихон Гакудзюцу; Фонд (США), Национальная наука (1980). Ядерные взаимодействия высоких энергий и свойства плотной ядерной материи: материалы семинара Хаконэ (Совместный японо-американский семинар), проходившего в Хаконэ с 7 по 11 июля 1980 г. Токио: Хаяси-Кобо.
^ Дармштадт), Семинар по будущим экспериментам с релятивистскими тяжелыми ионами (1980 (1981). Труды: GSI Дармштадт, 7–10 октября 1980 г. GSI.{{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
^ 5-е исследование тяжелых ионов высоких энергий, 18–22 мая 1981 г.: материалы . ЛБЛ-12652. Лаборатория Лоуренса Беркли, Калифорнийский университет. 1981. ОСТИ 5161227.
^ ЦЕРН. Женева. Протонный синхротрон и синхроциклотронный комитет, под ред. (1980). Письмо о намерениях: исследование образования частиц и фрагментации мишени в центральных реакциях Ne на Pb при энергии 12 ГэВ на нуклон внешнего пучка PS CERN.
^ ЦЕРН. Женева. Протонный синхротрон и синхроциклотронный комитет, под ред. (1982). Исследование релятивистских ядерно-ядерных реакций, индуцированных пучками O с энергией 9–13 ГэВ на нуклон в ПС ЦЕРН. Женева: ЦЕРН.
^ Мидделькооп, Виллем Корнелис (1982). Замечания о возможном использовании ППС для 16 {\displaystyle ^{16}} 0 ионных пучков. ЦЕРН. Женева. Комитет экспериментов СПС. Женева: ЦЕРН.
^ ЦЕРН. Женева. Комитет экспериментов СПС, под ред. (1983). Предложение для SPSC: использование установки для столкновений 0-урана с p-, α {\displaystyle \alpha } - и 16 {\displaystyle ^{16}} 0-урана (CERN-SPSC- 83-54). Женева: ЦЕРН.
^ Олброу, М.Г. (1983). «Опыты с ядерными пучками и мишенями». В Маннелли, Итало (ред.). Семинар по физике SPS с фиксированной мишенью в 1984–1989 годах, ЦЕРН, Женева, Швейцария, 6–10 декабря 1982 года . ЦЕРН-83-02. Том. 2. Женева: ЦЕРН. стр. 462–476. doi : 10.5170/CERN-1983-002-V-2.462.
^ Керси, Э. (2012). «Четыре эксперимента с тяжелыми ионами в CERN-SPS: путешествие по переулку памяти». Акта Физика Полоника Б. 43 (4): 771. doi : 10.5506/APhysPolB.43.771 . ISSN 0587-4254. S2CID 126317771.
^ «Отчет целевой группы по релятивистской физике тяжелых ионов». Ядерная физика А . 418 : 657–668. 1984. Бибкод : 1984NuPhA.418..657.. doi : 10.1016/0375-9474(84)90584-0.
^ Лаборатория, Национальный Брукхейвен (1983). Предложение по созданию установки для тяжелых ионов с энергией 15 А ГэВ в Брукхейвене. BNL 32250. Брукхейвенская национальная лаборатория.
^ Хайнц, Ульрих; Джейкоб, Морис (16 февраля 2000 г.). «Свидетельства нового состояния материи: оценка результатов программы CERN Lead Beam». arXiv : nucl-th/0002042 .
^ Гланц, Джеймс (10 февраля 2000 г.). «Физики элементарных частиц приближаются к взрыву, с которого все началось». Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 10 мая 2020 г.
^ «Информационный центр ILGTI: Индийская инициатива по теории решетчатых калибров» . Архивировано из оригинала 12 февраля 2005 года . Проверено 20 мая 2005 г.
^ Карш, Ф. (1995). «Фазовый переход в кварк-глюонную плазму: последние результаты расчетов решетки». Ядерная физика А . 590 (1–2): 367–381. arXiv : hep-lat/9503010 . Бибкод : 1995NuPhA.590..367K. дои : 10.1016/0375-9474(95)00248-Y. S2CID 118967199.
^ Сац, Хельмут (2011). «Кварк-глюонная плазма». Ядерная физика А . 862–863 (12): 4–12. arXiv : 1101.3937 . Бибкод : 2011NuPhA.862....4S. doi :10.1016/j.nuclphysa.2011.05.014. S2CID 118369368.
^ Буша, Вит; Раджагопал, Кришна; ван дер Ше, Вильке (2018). «Столкновения тяжелых ионов: общая картина и большие вопросы». Ежегодный обзор ядерной науки и науки о элементарных частицах . 68 (1): 339–376. arXiv : 1802.04801 . Бибкод : 2018ARNPS..68..339B. doi : 10.1146/annurev-nucl-101917-020852 . ISSN 0163-8998. S2CID 119264938.
^ ab Сотрудничество с ALICE (2017). «Увеличенное образование многостранных адронов в протон-протонных столкновениях с высокой множественностью». Физика природы . 13 (6): 535–539. arXiv : 1606.07424 . Бибкод : 2017NatPh..13..535A. дои : 10.1038/nphys4111. ISSN 1745-2473. S2CID 221304738.
^ Кох, Питер; Мюллер, Берндт; Рафельски, Иоганн (2017). «От усиления странности к открытию кварк-глюонной плазмы». Международный журнал современной физики А. 32 (31): 1730024–272. arXiv : 1708.08115 . Бибкод : 2017IJMPA..3230024K. дои : 10.1142/S0217751X17300241. ISSN 0217-751X. S2CID 119421190.
^ abc Лудлам, Т.; Аронсон, С. (2005). Охота на кварк-глюонную плазму (PDF) (Отчет). Брукхейвенская национальная лаборатория. дои : 10.2172/15015225. БНЛ-73847-2005.
^ ab Сотрудничество WA97 (2000). «Поперечные масс-спектры странных и мультистранных частиц в столкновениях Pb–Pb при энергии 158 А ГэВ/с». Европейский физический журнал C . 14 (4): 633–641. Бибкод : 2000EPJC...14..633W. дои : 10.1007/s100520000386. ISSN 1434-6044. S2CID 195312472.{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
^ А. Базавов, Х.-Т. Динг, П. Хегде, О. Качмарек, Ф. Карш, Н. Картик, Э. Лаерманн, Анирбан Лахири, Р. Ларсен, С.-Т. Ли, Свагато Мукерджи, Х. Оно, П. Петречки, Х. Сандмейер, К. Шмидт, С. Шарма, П. Штайнбрехер, Киральный кроссовер в КХД при нулевых и ненулевых химических потенциалах, Physics Letters B, Том 795, 2019 , страницы 15–21, ISSN 0370-2693, https://doi.org/10.1016/j.physletb.2019.05.013.
^ «Празднование десятилетия совершенства пивоварения» . Брукхейвенская национальная лаборатория . 26 июня 2015 года. Архивировано из оригинала 28 июня 2017 года . Проверено 15 апреля 2020 г. Берндт Мюллер, заместитель директора лаборатории ядерной физики и физики элементарных частиц Брукхейвенской лаборатории.
^ Письмо Берндта Мюллера Иоганну Рафельски, воспроизведено в «Открытие кварк-глюонной плазмы: дневники странностей». Специальные темы Европейского физического журнала. 229 (1): стр. 40–41 doi:10.1140/epjst/e2019-900263-x. ISSN 1951-6401.
^ аб Оллитро, Жан-Ив (1992). «Анизотропия как признак поперечного коллективного потока». Физический обзор D . 46 (1): 229–245. Бибкод : 1992PhRvD..46..229O. doi :10.1103/PhysRevD.46.229. ISSN 0556-2821. ПМИД 10014754.
^ Боргини, Николас; Динь, Фуонг Май; Оллитро, Жан-Ив (2001). «Анализ потока на основе многочастичных азимутальных корреляций». Физический обзор C . 64 (5): 054901. arXiv : nucl-th/0105040 . Бибкод : 2001PhRvC..64e4901B. doi : 10.1103/PhysRevC.64.054901. ISSN 0556-2813. S2CID 119069389.
^ Боршаньи, Сабольч; Эндроди, Гергели; Фодор, Золтан; Яковац, Антал; Кац, Шандор Д.; Криг, Стефан; Ратти, Клаудия; Сабо, Кальман К. (2010). «Уравнение состояния КХД с динамическими кварками». Журнал физики высоких энергий . 2010 (11): 77. arXiv : 1007.2580 . Бибкод : 2010JHEP...11..077B. doi : 10.1007/JHEP11(2010)077. ISSN 1029-8479. S2CID 55793321.
^ Хирано, Тецуфуми; Дюласси, Миклош (2006). «Идеальная текучесть ядра кварк-глюонной плазмы, как видно через ее диссипативную адронную корону». Ядерная физика А . 769 : 71–94. arXiv : nucl-th/0506049 . Бибкод : 2006NuPhA.769...71H. doi :10.1016/j.nuclphysa.2006.02.005. S2CID 13047563.
^ Харзеев, Дмитрий; Тучин, Кирилл (2008). «Объемная вязкость вещества КХД вблизи критической температуры». Журнал физики высоких энергий . 2008 (9): 093. arXiv : 0705.4280 . Бибкод : 2008JHEP...09..093K. дои : 10.1088/1126-6708/2008/09/093. ISSN 1029-8479. S2CID 20224239.
^ Блазо, JP; Оллитро, JY (1987). «Структура гидродинамических потоков в расширяющейся кварк-глюонной плазме». Физический обзор D . 36 (3): 916–927. Бибкод : 1987PhRvD..36..916B. doi :10.1103/PhysRevD.36.916. ISSN 0556-2821. ПМИД 9958246.
^ Гейл, Чарльз; Чон, Сангён; Шенке, Бьорн (2013). «Гидродинамическое моделирование столкновений тяжелых ионов». Международный журнал современной физики А. 28 (11): 1340011. arXiv : 1301.5893 . Бибкод : 2013IJMPA..2840011G. дои : 10.1142/S0217751X13400113. ISSN 0217-751X. S2CID 118414603.
^ Джейкоб, М.; Ландсхофф, П.В. (1978). «Большой поперечный импульс и исследования струи». Отчеты по физике . 48 (4): 285–350. Бибкод : 1978PhR....48..285J. дои : 10.1016/0370-1573(78)90177-1.
^ Джейкоб, М (1979). «Струи в столкновениях высоких энергий». Физика Скрипта . 19 (2): 69–78. Бибкод : 1979PhyS...19...69J. дои : 10.1088/0031-8949/19/2/001. ISSN 0031-8949. S2CID 250809871.
^ Хорган, Р.; Джейкоб, М. (1981). «Производство струй на коллайдерной энергетике». Ядерная физика Б . 179 (3): 441–460. Бибкод : 1981NuPhB.179..441H. дои : 10.1016/0550-3213(81)90013-4.
^ Джейкоб, М.; Ландсхофф, П.В. (1986). «Мини-джеты: происхождение и полезность». Буквы по современной физике А. 01 (12): 657–663. Бибкод : 1986MPLA....1..657J. дои : 10.1142/S021773238600083X. ISSN 0217-7323.
^ Баннер, М.; Блох, доктор философии; Бонауди, Ф.; Борер, К.; Борджини, М.; Шоле, Ж.-К.; Кларк, АГ; Конта, К.; Дарриулат, П.; Ди Лелла, Л.; Дайнс-Хансен, Дж. (1982). «Наблюдение очень больших струй поперечного импульса на p-коллайдере ЦЕРН». Буквы по физике Б. 118 (1–3): 203–210. Бибкод : 1982PhLB..118..203B. дои : 10.1016/0370-2693(82)90629-3.
^ Арнисон, Г.; Эстбери, А.; Обер, Б.; Баччи, К.; Бернабей, Р.; Безаге, А.; Бёк, Р.; Боукок, TJV; Кальветти, М.; Кэрролл, Т.; Кац, П. (1983). «Наблюдение струй в событиях с высокой поперечной энергией на протон-антипротонном коллайдере ЦЕРН». Буквы по физике Б. 123 (1–2): 115–122. Бибкод : 1983PhLB..123..115A. дои : 10.1016/0370-2693(83)90970-X.
^ Адкокс, К.; Адлер, СС; Афанасьев С.; Айдала, К.; Аджитананд, штат Нью-Йорк; Акиба, Ю.; Аль-Джамель, А.; Александр, Дж.; Амирикас, Р.; Аоки, К.; Афечетче, Л. (2005). «Образование плотной партонной материи в релятивистских столкновениях ядро-ядро в RHIC: экспериментальная оценка коллаборации PHENIX». Ядерная физика А . 757 (1–2): 184–283. arXiv : nucl-ex/0410003 . Бибкод : 2005NuPhA.757..184A. doi :10.1016/j.nuclphysa.2005.03.086. S2CID 119511423.
^ Адамс, Дж.; Аггарвал, ММ; Ахаммед З.; Амонетт, Дж.; Андерсон, Б.Д.; Архипкин Д.; Аверичев Г.С.; Бадьял, Словакия; Бай, Ю.; Балевски Дж.; Баранникова, О. (2005). «Экспериментальные и теоретические проблемы в поиске кварк-глюонной плазмы: критическая оценка коллаборацией STAR доказательств столкновений RHIC». Ядерная физика А . 757 (1–2): 102–183. arXiv : nucl-ex/0501009 . Бибкод : 2005NuPhA.757..102A. doi :10.1016/j.nuclphysa.2005.03.085. S2CID 119062864.
^ Назад, BB; Бейкер, доктор медицины; Баллинтейн, М.; Бартон, Д.С.; Беккер, Б.; Беттс, РР; Бикли, А.А.; Биндель, Р.; Будзановский А.; Буша, В.; Кэрролл, А. (2005). «Взгляд PHOBOS на открытия в RHIC». Ядерная физика А . 757 (1–2): 28–101. arXiv : nucl-ex/0410022 . Бибкод : 2005NuPhA.757...28B. doi :10.1016/j.nuclphysa.2005.03.084.
^ «Эксперименты БАКа открывают новое понимание первозданной Вселенной» (пресс-релиз). ЦЕРН . 26 ноября 2010 года . Проверено 2 декабря 2010 г.
^ Аад, Г.; и другие. (Сотрудничество ATLAS) (13 декабря 2010 г.). «Наблюдение асимметрии диджета, зависящей от центральности, в столкновениях свинец-свинец при √sNN = 2,76 ТэВ с помощью детектора ATLAS на БАК». Письма о физических отзывах . 105 (25): 252303. arXiv : 1011.6182 . Бибкод : 2010PhRvL.105y2303A. дои : 10.1103/physrevlett.105.252303 . ПМИД 21231581.
^ Чатрчян, С.; и другие. (Сотрудничество CMS) (12 августа 2011 г.). «Наблюдение и исследование тушения струи в столкновениях Pb-Pb при √sNN = 2,76 ТэВ». Физический обзор C . 84 (2): 024906. arXiv : 1102.1957 . Бибкод : 2011PhRvC..84b4906C. дои : 10.1103/physrevc.84.024906 .
^ Бор, Хенрик; Нильсен, Х.Б. (1977). «Производство адронов из кипящего кваркового супа: кварковая модель, предсказывающая соотношение частиц в адронных столкновениях». Ядерная физика Б . 128 (2): 275. Бибкод : 1977NuPhB.128..275B. дои : 10.1016/0550-3213(77)90032-3.
^ Абацис, С.; Антинори, Ф.; Барнс, Р.П.; Бенаюн, М.; Беуш, В.; Бладворт, штат Ай-Джей; Бравар, А.; Карни, JN; Ди Бари, Д.; Дюфи, JP; Эванс, Д. (1991). «Рождение многостраничных барионов и антибарионов во взаимодействиях сера-вольфрам при энергии 200 ГэВ/с на нуклон». Буквы по физике Б. 259 (4): 508–510. Бибкод : 1991PhLB..259..508A. дои : 10.1016/0370-2693(91)91666-J.
^ Абацис, С.; Антинори, Ф.; Барнс, Р.П.; Бенаюн, М.; Беуш, В.; Бладворт, штат Ай-Джей; Бравар, А.; Карни, JN; де ла Крус, Б.; Ди Бари, Д.; Дюфи, JP (1991). «Производство во взаимодействиях сера-вольфрам при энергии 200 ГэВ/c на нуклон». Буквы по физике Б. 270 (1): 123–127. дои : 10.1016/0370-2693(91)91548-А.
^ Андерсен, Э.; Антинори, Ф.; Арменисе, Н.; Бакке, Х.; Бан, Дж.; Барберис, Д.; Бекер, Х.; Беуш, В.; Бладворт, штат Ай-Джей; Бём, Дж.; Калиандро, Р. (1999). «Усиление странности на средней скорости в столкновениях Pb–Pb при энергии 158 А ГэВ/c». Буквы по физике Б. 449 (3–4): 401–406. Бибкод : 1999PhLB..449..401W. дои : 10.1016/S0370-2693(99)00140-9.
^ Мюллер, Берндт (2016), «Новая фаза материи: кварк-глюонная плазма за пределами критической температуры Хагедорна», в Рафельски, Иоганн (редактор), Плавление адронов, кипение кварков - от температуры Хагедорна до ультрарелятивистской тяжелой температуры. Столкновения ионов в ЦЕРН , Springer International Publishing, стр. 107–116, arXiv : 1501.06077 , doi : 10.1007/978-3-319-17545-4_14 , ISBN978-3-319-17544-7, S2CID 119120988
^ «Теоретики Дьюка играют роль в поисках сверхгорячей« кварк-глюонной плазмы »» . ЭврекАлерт! . Проверено 17 марта 2020 г.
^ Ячак, Барбара; Стейнберг, Питер (2010). «Создание идеальной жидкости в результате столкновений тяжелых ионов». Физика сегодня . 63 (5): 39–43. Бибкод : 2010PhT....63e..39J. дои : 10.1063/1.3431330. ISSN 0031-9228.
^ «Кварк-глюонная плазма становится жидкой» . Physicsworld.com . Проверено 4 марта 2016 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
^ «Ученые RHIC подают «идеальную» жидкость» . Отдел новостей БНЛ . Проверено 21 апреля 2017 г.
↑ Элеонора Имстер (15 сентября 2015 г.). «БАК создает жидкость в результате Большого взрыва | Человеческий мир». ЗемляНебо . Проверено 4 марта 2016 г.
^ «Новое состояние материи, созданное в ЦЕРН». ЦЕРН . 10 февраля 2000 г. Проверено 25 марта 2020 г.
^ «30 лет тяжелых ионов: ... что дальше?». Индико . ЦЕРН. 9 ноября 2016 года . Проверено 7 апреля 2020 г.
^ Прощай, Деннис (15 февраля 2010 г.). «В Брукхейвенском коллайдере: краткое нарушение закона природы». Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 21 апреля 2017 г.
^ "RHIC | Релятивистский коллайдер тяжелых ионов" . БНЛ . Проверено 4 марта 2016 г.
^ ab «Идеальная» жидкость, достаточно горячая, чтобы быть творожным супом». Архивировано 6 августа 2011 г. в Wayback Machine .
^ «Эксперимент Алисы: Портал АЛИСА» . Архивировано из оригинала 13 февраля 2006 года . Проверено 12 июля 2005 г.
^ «БАК вступает в новую фазу» . Проверено 23 ноября 2016 г.
^ «Горячая штука: физики ЦЕРН создают рекордный субатомный суп» . Блог новостей природы . 13 августа 2012 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 4 марта 2016 г.
^ Бьоркен, JD (1983). «Высокорелятивистские ядерно-ядерные столкновения: центральная область быстроты». Физический обзор D . 27 (1): 140–151. Бибкод : 1983PhRvD..27..140B. doi :10.1103/PhysRevD.27.140. ISSN 0556-2821.
^ Летессье, Жан; Рафельски, Иоганн (30 мая 2002 г.). Адроны и кварк-глюонная плазма. Издательство Кембриджского университета. ISBN978-1-139-43303-7.
Внешние ссылки
СМИ, связанные с кварк-глюонной плазмой, на Викискладе?
Релятивистский коллайдер тяжелых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории
Эксперимент с Алисой. Архивировано 2 июня 2011 г. в Wayback Machine в ЦЕРНе.
Индийская инициатива по теории решетчатых калибровок
Обзоры кварковой материи: теория 2004 г., эксперимент 2004 г.
Обзоры кварк-глюонной плазмы: теория 2011 г.
Обзоры решетки: 2003, 2005 гг.
Статья BBC с упоминанием результатов Брукхейвена (2005 г.)
Обновленная статья «Новости физики» о кварк-глюонной жидкости со ссылками на препринты.
Читайте бесплатно: «Адроны и кварк-глюонная плазма», Жан Летессье и Иоганн Рафельски Издательство Кембриджского университета (2002) ISBN 0-521-38536-9 , Кембридж, Великобритания;