Física nuclear de alta energia
Física nuclear |
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A física nuclear de alta energia estuda o comportamento da matéria nuclear em regimes de energia típicos da física de alta energia.[1] O foco principal deste campo é o estudo de colisões de íons pesados, em comparação com átomos mais leves em outros aceleradores de partículas. Em energias de colisão suficientes, esses tipos de colisões são teorizados para produzir o plasma quark-glúon. Em colisões nucleares periféricas em altas energias espera-se obter informações sobre a produção eletromagnética de léptons e mésons que não são acessíveis em colisores elétron-pósitron devido às suas luminosidades muito menores.[2]
História
A exploração da matéria quente de hádrons e da produção de multipartículas tem uma longa história iniciada por trabalhos teóricos sobre produção de multipartículas de Enrico Fermi e Lev Landau na URSS.[3] Esses esforços abriram caminho para o desenvolvimento no início dos anos 1960 da descrição térmica da produção de multipartículas e do modelo estatístico bootstrap de Rolf Hagedorn. Esses desenvolvimentos levaram à busca e descoberta de plasma de quarks e glúons. O início da produção desta nova forma de matéria permanece sob investigação ativa.[4]
Objetivos
Existem vários objetivos científicos deste programa de pesquisa internacional:
- A formação e investigação de um novo estado de matéria feito de quarks e glúons, o plasma de quark-gluon QGP, que prevaleceu no início do universo nos primeiros 30 microssegundos.
- O estudo do confinamento da cor e a transformação do confinamento da cor = quark confinando o estado de vácuo para o estado excitado que os físicos chamam de vácuo perturbativo, no qual quarks e glúons podem vagar livremente, o que ocorre na temperatura de Hagedorn;[5]
- O estudo das origens da massa de matéria de hádrons (prótons, nêutrons etc.) acredita-se estar relacionada ao fenômeno de confinamento de quarks e estrutura de vácuo.
Programa experimental
Este programa experimental segue uma década de pesquisa no colisor RHIC no BNL e quase duas décadas de estudos usando alvos fixos no SPS no CERN e AGS no BNL. Este programa experimental já confirmou que as condições extremas da matéria necessárias para atingir a fase QGP podem ser alcançadas. Uma faixa de temperatura típica alcançada no QGP criada
é mais que 7005100000000000000♠100000 vezes maior do que no centro do Sol. Isso corresponde a uma densidade de energia
- .
A matéria-relativística correspondente pressão é
Referências
- ↑ «Publications - High Energy Nuclear Physics (HENP) - Purdue Physics». web.archive.org. 29 de julho de 2012. Consultado em 12 de abril de 2022
- ↑ «Rutgers University Nuclear Physics Home Page». www.physics.rutgers.edu. Consultado em 12 de abril de 2022
- ↑ «Landau Genius Scale ranking of the smartest physicists ever». Big Think (em inglês). Consultado em 12 de abril de 2022
- ↑ Rafelski, Johann (2016). Rafelski, Johann, ed. «Spotlight on Rolf Hagedorn». Cham: Springer International Publishing (em inglês): 3–20. ISBN 978-3-319-17545-4. doi:10.1007/978-3-319-17545-4_1. Consultado em 12 de abril de 2022
- ↑ «Quarks break free at two trillion degrees». Physics World (em inglês). 23 de junho de 2011. Consultado em 12 de abril de 2022
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