Condensado de vidro colorido - Color-glass condensate

O condensado de vidro colorido ( CGC ) é um tipo de matéria que teoricamente existe em núcleos atômicos quando eles colidem próximo à velocidade da luz . Durante essa colisão, fica-se sensível aos glúons que têm momentos muito pequenos ou, mais precisamente, variáveis ​​de escala de Bjorken muito pequenas . Os pequenos momentos-glúons dominam a descrição da colisão porque sua densidade é muito grande. Isso ocorre porque um glúon de alto momentum provavelmente se dividirá em glúons de momentum menores. Quando a densidade do glúon se torna grande o suficiente, a recombinação glúon-glúon limita o tamanho que a densidade do glúon pode ter. Quando a recombinação de glúons equilibra a divisão de glúons, a densidade dos glúons satura, produzindo propriedades novas e universais da matéria hadrônica. Este estado de matéria glúon saturada é chamado de condensado de vidro colorido .

"Cor" no nome "condensado de vidro colorido" refere-se a um tipo de carga que quarks e glúons carregam como resultado da forte força nuclear . A palavra " vidro " é emprestada do termo para sílica e outros materiais que são desordenados e agem como sólidos em escalas de tempo curtas, mas líquidos em escalas de tempo longas. Na fase CGC , os próprios glúons estão desordenados e não mudam de posição rapidamente. "Condensado" significa que os glúons têm uma densidade muito alta.

O condensado de vidro colorido descreve uma propriedade intrínseca da matéria que só pode ser observada sob condições de alta energia, como as do RHIC , do Large Hadron Collider também, ou do futuro Electron Ion Collider .

O condensado de vidro colorido é importante porque é proposto como uma forma universal de matéria que descreve as propriedades de todas as partículas de alta energia e de forte interação. Possui propriedades simples que seguem dos primeiros princípios da teoria das interações fortes, a cromodinâmica quântica . Ele tem o potencial de explicar muitos problemas não resolvidos, como a forma como as partículas são produzidas em colisões de alta energia e a distribuição da própria matéria dentro dessas partículas.

Os pesquisadores do CERN acreditam ter criado condensados ​​de vidro colorido durante as colisões de prótons com íons de chumbo . Nesses tipos de colisões, o resultado padrão é que novas partículas são criadas e voam em direções diferentes. No entanto, a equipe Compact Muon Solenoid (CMS) no LHC descobriu que em uma amostra de 2 milhões de colisões de prótons de chumbo, alguns pares de partículas voaram um do outro com suas respectivas direções correlacionadas. Essa correlação de direções é a anomalia que pode ser causada pela existência de um condensado de vidro colorido enquanto as partículas estão colidindo.

Descrição errônea em termos de panquecas hadrônicas ou parede gluônica

A alta densidade de glúon observada durante a colisão é frequentemente explicada pela contração do núcleo. Conseqüentemente, este pareceria comprimido ao longo de sua direção de movimento e, como resultado, os glúons dentro do núcleo pareceriam para um observador estacionário como uma "parede gluônica" viajando perto da velocidade da luz . Com energias muito altas, a densidade dos glúons nesta parede aumentaria muito. No entanto, essa descrição está incorreta por dois motivos:

  1. Tal descrição depende do quadro e, portanto, viola a invariância de Lorentz : uma descrição fundamental da estrutura de um objeto não pode depender de uma escolha de quadro. Uma analogia clássica seria se alguém fornecesse uma descrição fundamental usando forças fictícias como a força de Coriolis .
  2. a contração não é observável em experimentos de colisão devido ao Efeito Terrell-Penrose .

Uma descrição correta da colisão pode ser dada usando as funções de onda Light-Front , que são independentes de quadro .

Veja também

Referências

  1. ^ a b CMS-colaboração siehe Compact Muon Solenóide (2013). "Observação de correlações angulares do lado próximo de longo alcance em colisões próton-chumbo no 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 - Understanding the glue that binds all us", 2012.
  3. ^ [SJ Brodsky (2015) “Novel Perspectives from Light-Front QCD, Super-Conformal Algebra, and Light-Front Holography”] Bled Workshops Phys. 16 (2015) 2, 35-46 [arXiv: 1512.05100]
  4. ^ PAM Dirac, (1949) "Forms of Relativistic Dynamics" Rev. Mod. Phys. 21, 392-399
  5. ^ [SJ Brodsky, HC Pauli e SS Pinsky, (1998) "Quantum chromodynamics and other field theories on the light cone" Phys. Rept. 301 299-486 [arXiv: hep-ph / 9705477]

links externos