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討論:夸克-膠子電漿

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基本介紹

夸克–膠子電漿顧名思義含有夸克與膠子，如同普通（強子）物質。這兩種QCD的相態不同處在於：普通物質裡，夸克要不是與反夸克成雙成對而構成介子，或與另兩個夸克構成重子（例如質子與中子）。在QGP，相對地，這些介子與強子失去了身分，而成為更大一坨的夸克與膠子[1]。在普通物質，夸克是呈現色約束的；在QGP，夸克則不受約束。

為什麼這是種粒子漿態？

電漿是一種物質，其中電荷因為其他移動電荷存在而被屏蔽；換句話說，需修改庫侖定律來產生一項和距離相依的電荷。在QGP中則是夸克與膠子的色荷被屏蔽。QGP則成為普通漿體（電漿）的類比。此外尚有不相似之處，肇因於色荷非阿貝爾群（non-Abelian），而電荷是阿貝爾群。

怎樣做理論方面的研究？

這差異的一個結果為色荷太大以致無法計算微擾，而微擾計算卻是量子電動力學（Quantum electrodynamics，簡稱QED）的支柱。因此，探索QGP理論的主要理論工具是晶格規範場論（lattice gauge theory）以及AdS／CFT對應。大約為170MeV的轉換溫度（transition temperature）首先為晶格規範理論所預測。自此，晶格規範理論也用來預測這類物質的其他性質。

怎樣在實驗室創造出來？

QGP可以在一個170MeV的溫度（能級）產生。此情況可以在實驗室中以撞擊兩個大型原子核達到如此高的能量。在CERN——歐洲核子研究中心和BNL——布魯克海文國家實驗室利用金和鉛的原子核做以上撞擊實驗。碰撞生成的極高溫區間稱為「火球」。火球在自身壓力下迅速膨脹並冷卻下來。通過仔細研究此過程，實驗學家希望能檢驗理論預測。

怎樣和物理主軸接軌？

量子色動力學（QCD）是標準模型理論一部分，此理論和電弱交互作用和中微子有關。現時，量子電動力學和電弱交互作用已獲測試證實。量子色動力學的微擾部分可檢驗到百分之幾的精度，與此相對應的是，其非微擾的部分卻幾乎未檢驗過。對於QGP的研究是對這個粒子物理的宏大理論的部分檢驗。

對於QGP的研究也是對於有限溫度場子場論的一種檢驗。這種理論試圖了解基本粒子在極高溫度的行為。這對於了解早期宇宙的演化（宇宙大爆炸後幾百微秒的時間）非常重要。雖然看上去距離實際生活非常遙遠，但是這對於研發新一代的宇宙探測器威爾金森微波各向異性探測器及其後繼者是非常關鍵的研究。

預期的特徵

實驗狀況

相關條目

新聞

2005年4月，夸克物質的成形已獲試驗證實，實驗結果是由布魯克哈芬國家實驗室的相對論性重離子對撞機（RHIC）獲得。四個RHIC研究小組都造出夸克-膠子液體，帶有相當低的黏滯性。然而，與一般的假設相違背，QCD「漿體」尤其是接近於轉換溫度，究竟是該表現得像氣體或者液體，從理論上則不得而知。--Yyfroy（留言） 2022年11月27日 (日) 05:00 (UTC)[回覆]

  1. ^ 存档副本. [2005-05-20]. （原始內容存檔於2005-02-12）. 
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=Talk:夸克-膠子電漿&oldid=80862929」