ppt

O Plasma de Quarks e Gluons
Carlos Eduardo Aguiar
IF-UFRJ
Quarks
quarks
u c t
d s b

antiquarks
u c t
d s b

Qe = 2/3 B = 1/3
 Qe = -1/3 B = 1/3
Qe = -2/3 B = -1/3
 Qe = 1/3 B = -1/3
Hádrons
Bárions
q
q
q
Mésons
q
q
A Carga de Cor

Q  (Q1 , Q2 ,, Q8 )
fabc  SU(3)
[Qa, Qb] = i fabc Qc
Multipletos de Cor: 1, 3, 3, 6, 6, 8, 
Q8
Q8
Q8
Q3
Q3
{1} Q  0
{ 3} Q  8
2
2
Q3
{ 3} Q 2  8
Hádron:
Quark:
Antiquark:
cor  {1}
"branco"
cor  {3}
"vermelho"
"verde"
"azul"
cor  { 3}
"cian"
"magenta"
"amarelo"
Glúons
quark
glúon
Glúon: cor  {8}
Q2 = 18
quark
A cor é conservada:



Qquark (i )  Qquark ( f )  Qglúon
Cromodinâmica Quântica
(QCD)
g
g
g
g
g
g
g
Não há processos semelhantes na Eletrodinâmica Quântica!
Os fótons não têm carga elétrica.
Confinamento da Cor
Evácuo = B V
Pvácuo = -B
B = "pressão do vácuo"
Equação de Estado (nB=0)
P  aT
Hádrons:
a    / 30(c)
2
Quarks e Glúons:
3
3 píons, m=0
P  aqg T  B
aqg  37 / 90(c)
2
4
4
3
2 quarks , mq=0
Gás Ideal
g
3
P(T,  ) 
T d q  ln 1   exp[(  q   ) / T] 
3
( 2 )
q  p2  m2
 1

 1
Fermi  Dirac
Bose  Einstein
m=0, =0 
g
3
P( T ) 
T  d q ln 1   exp(q / T) 
3
( 2 )
 g
 4
2
  2  d  ln1   exp( ) T  a T4
 2

Transição de Fase
Quark-Hádron
P (GeV/fm3)
2.0
1.5
Quarks/Glúons
Hádrons
1.0
B = 0.4 GeV/fm3
0.5
0.0
-0.5
0
50
100 150 200 250
T (MeV)
Temperatura Crítica
Ph(Tc) = Pqg(Tc)
 B 

TC  
a a 
 
 qg
1/ 4
B  400 MeV / fm  TC  170 MeV
3
Densidade de Energia
5
Quarks/Glúons
Hádrons
E (GeV/fm3)
4
B = 0.4 GeV/fm3
3
2
1
0
0
50
100 150 200 250
T (MeV)
3 a  T 4 ,
T  TC
E
4
3
a
T
 qg  B , T  TC
QCD (na rede)
nB = 0
[F. Karsch, 1995]
A História do Universo
Diagrama de Fases da Matéria Nuclear
Colisões de Íons Pesados Relativísticos
Pb+Pb 160 GeV/A
Simulação (URQMD) de uma
Colisão de Íons Pesados Relativísticos
Simulação (VIN) de uma
Colisão de Íons Pesados Relativísticos
Resultados do SPS
Supressão do J/
Resultados do SPS
Aumento da estranheza
Primeiras Colisões no RHIC
[ STAR 30+30 GeV/A ]
Partículas Produzidas
Termalização
[STAR 65+65 GeV/A]
Hidrodinâmica
Temperatura
Au + Au
Enn = 130 GeV
b = 0 fm

 fm/c
Hidrodinâmica
Temperatura
Au + Au
Enn = 130 GeV
b = 0 fm

 fm/c