Kvark-gluonové plazma

Kvark–gluonové plazma (angl. zkratka QGP) je skupenství hmoty, která existuje při extrémně vysokých teplotách a tlacích. Předpokládá se, že existovalo prvních asi 20 až 30 mikrosekund po té, kdy velký třesk dal vzniknout našemu vesmíru. Poprvé se o jeho vytvoření pokoušeli vědci při experimentech v CERNu v 80. a 90. letech 20. století. Dnes se v těchto experimentech pokračuje v Brookhaven National Laboratory na zařízení RHIC. Nový experiment CERNu ALICE na zařízení LHC se připravuje a měl by být brzo spuštěn (okolo roku 2007).

Obecný úvod

Kvark–gluonové plazma obsahuje kvarky a gluony, podobně jako běžná hadronová hmota. Na rozdíl od běžné hmoty, ve které páry kvark–antikvark tvoří mezony nebo trojice kvarků dávají vzniknout baryonům (jako jsou proton a neutron), v kvark–gluonovém plazmatu tyto mezony a baryony ztrácejí svou identitu a vytvářejí velkou směs kvarků a gluonů. V běžné hmotě jsou kvarky pevně svázané, v kvark–gluonovém plazmatu jsou kvarky uvolněny.

Očekávané vlastnosti

Termodynamika

Teplota fázového přechodu od normální hmoty ke skupenství kvark-gluonového plazmatu je přibližně 170 MeV, což odpovídá hustotě energie něco málo přes 1 GeV/fm³. Pro hmotu tvořenou relativistickými částicemi nejsou tlak a teplota nezávislé veličiny, takže stavová rovnice je vztahem mezi hustotou energie a tlakem. Toto bylo zjištěno pomocí svazkové kalibrační teorie a srovnáním s perturbační teorií a teorií strun. Otázka stále zůstává předmětem současného výzkumu. V současnosti zbývá stanovit měrnou tepelnou kapacitu a další charakteristiky.