基本介紹
- 中文名：夸克-膠子等離子態
- 外文名：quark-gluon plasma (QGP)
- 英文簡稱：QGP
- 狀態：大型的核子融合
定義,發現,方法,過程,產生,
定義
quark-gluon plasma (QGP)
發現
我們搞清楚了這個QGP是什麼狀態以後我們就要知道怎么找到這種物質。眾所周知，核內部的作用力是非常強的。那么我們怎么打開核這個又小又堅硬的核桃殼呢？我們從宇宙的歷史（Big bang 模型）中知道，宇宙最開始是一個質量無限大，體積無限小，沒有空間沒有時間的一個極點，它突然發生了一次大爆炸，產生了大量的熱、光、物質，並向四周膨脹開來，從此有了時間和空間。隨著時間推移高溫的物質冷卻下來產生了核子例如夸克和膠子然後進一步冷卻下來產生了質子、中子和電子，再後來就產生了原子，分子。從這裡我們可以看出QGP的存在是有可能的，在和自產生以前的高溫高能狀態中的物質就極有可能存在QGP物質。由此我們可以得出一個初步的假設，要製造出QGP物質就得創造出類似宇宙初期的高溫高壓狀態。那么要製造QGP物質我們有兩個方法：一個是加熱；一個是加壓。核是很小的我們不可能給它找個爐子加熱它，即使我們有也達不到所需要的溫度(大概是幾千度)。而我們也找不到一個壓縮機能提供這樣大的壓強給我們的核。那么我們該怎么辦呢？
對了，就是用碰撞的方法，碰撞相當於加壓，給予原子以極大的壓力，同時碰撞也相當於加熱。這樣我們需要的兩個條件就都滿足了，這樣的話我們就“有可能”可以產生出理論假設中的QGP物質。
但是碰撞也不是很容易的。碰撞所需的粒子的速度極大，這就需要能量極大的粒子加速器。目前世界上最大的兩個粒子加速器是在美國的RHIC和在瑞士、法國邊界上面的CERN和LHC兩個加速器。但是最大的似乎也不符合我們的要求。
方法
我們有了方法，同時又有了問題。我們假定加速器的能量足夠大，能夠產生QGP物質，我們也有一個問題就是如何檢測到它的存在呢？我們不能使用顯微鏡，原子核實在是太小了；我們不能使用電磁的方法去探測它，粒子具有不可測量性，任何的電磁儀器去主動測量它的話，粒子本身也會發生變化……總之我們不能使用任何的主動性的測量方法來尋找它的存在。
那么怎么辦呢?我們如果不能找到任何證據證明它的存在的話，我們以前做的工作也就毫無意義了。那么問題到底在哪裡呢？
過程
讓我們再看一下宇宙的形成過程吧。宇宙在形成這些物質的同時自身的溫度也在不斷的降低，形成了質子、中子和電子，在這個過程中，宇宙自身在不斷的向外發射宇宙射線。對了，射線，這正是我們需要的。我們不需要去探測它的存在，我們只需要在它們碰撞後測量這些物質是不是放出了只有QGP形成時才會放射出的物質和射線就可以了！這個過程就像我們拿剛剛做好的金屬去淬火一樣，淬火會放出大量的水蒸氣，我們看見那么多的水蒸氣就知道是淬火了。
在RHIC物理中證明QGP物質存在的證據需要以下四個方面：J/Ψ抑制、奇異粒子的增加、發現輕子和光子和噴射淬火現象。可見噴射淬火對證明QGP物質存在具有相當大的意義。
產生
這個方面的理論研究具有相當大的難度。但是這是怎么產生出來的呢？首先校對資料來源，然後吸收其中可取得部分，然後用計算機進行輔助更正最後形成物理圖景。做出理論預言以後進行實驗，看實驗結果是不是與理論預言在一定誤差範圍內。研究的方法是很重要的。
當然了，這只是物理上對可能的物質的存在的證明提出的一種可能的方法。最先好像是由美國的一個教授提出的，但是他的理論在1984年提出來以後後來被證明不合理。後來物理學院的Enke Wang教授和另一名教授提出了新的看法，改進了這個學說，也就大致形成了我上面所寫的那些理論。
