Войти
Температура Хагедорна, TH- это температура в теоретической физике, где адронная материя (т. е. обычная материя) больше не стабильна и должна либо «испариться», либо преобразоваться в кварковую материю ; как таковой, его можно рассматривать как «точку кипения» адронной материи. Температура Хагедорна существует потому, что количество доступной энергии достаточно велико, чтобы пары частиц материи (кварк - антикварк ) могли спонтанно вытягиваться из вакуума. Таким образом, наивно полагая, система при температуре Хагедорна может вместить столько энергии, сколько можно вложить, потому что образовавшиеся кварки обеспечивают новые степени свободы, и, таким образом, температура Хагедорна будет непроходимой абсолютно горячей. Однако, если вместо этого рассматривать эту фазу как кварки, становится очевидным, что материя превратилась в кварковую материю, которую можно дополнительно нагреть.
Температура Хагедорна, T H, составляет около 150 МэВ или около 1,7 × 10 К, то же самое, что масса – энергия самых легких адронов, пиона. Материя с температурой Хагедорна или выше будет извергать огненные шары новых частиц, которые снова могут производить новые огненные шары, и выброшенные частицы затем могут быть обнаружены детекторами частиц. Эта кварковая материя была обнаружена в столкновениях тяжелых ионов на SPS и LHC в ЦЕРН (Франция и Швейцария) и на RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США).
В теории струн отдельная температура Хагедорна может быть определена для струн, а не для адронов. Эта температура чрезвычайно высока (10 K) и поэтому представляет в основном теоретический интерес.
Температура Хагедорна была обнаружена немецким физиком Рольфом Хагедорном в 1960-х годах во время работы в ЦЕРНе. Его работа над статистической бутстрап-моделью рождения адронов показала, что, поскольку увеличение энергии в системе вызовет образование новых частиц, увеличение энергии столкновения увеличит энтропию системы, а не температуру, и «температура застревает на предельном значении».
Температура Хагедорна - это температура, выше которой сумма разделов расходится в системе с экспоненциальным ростом плотность состояний.
![{\ displaystyle \ lim _ {T \ rightarrow T_ {H} ^ {-}} \ operatorname {Tr} \ left [e ^ {- \ beta H} \ right] = \ infty}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6470fa4949c599e915afcdfe92990148c5cd2f46)
Из-за расхождения люди могут прийти к неверному выводу, что невозможно иметь температуру выше температуры Хагедорна, что сделало бы ее абсолютная горячая температура, потому что для этого потребуется бесконечное количество энергии. В уравнениях:
![{\ displaystyle \ lim _ {T \ rightarrow T_ {H} ^ {-}} E = \ lim _ {T \ rightarrow T_ {H} ^ {- }} {\ frac {\ operatorname {Tr} \ left [He ^ {- \ beta H} \ right]} {\ operatorname {Tr} \ left [e ^ {- \ beta H} \ right]}} = \ infty}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f9b26a4bb0a88b987d4ee97e7879380de1af3bba)
Это рассуждение было хорошо известно как ложное даже для Хагедорна. Статистическая сумма для создания пар водород – антиводород расходится еще быстрее, потому что она получает конечный вклад от уровней энергии, которые накапливаются при энергии ионизации. Состояния, вызывающие расхождение, пространственно велики, так как электроны очень далеки от протонов. Расхождение указывает на то, что при низкой температуре водород-антиводород не будет образовываться, скорее, протон / антипротон и электрон / антиэлектрон. Температура Хагедорна - это только максимальная температура в физически нереальном случае экспоненциально большого числа частиц с энергией E и конечным размером.
Концепция экспоненциального роста числа состояний была первоначально предложена в контексте физики конденсированного состояния. Он был включен в физику высоких энергий в начале 1970-х годов Стивеном Фраучи и Хагедорном. В адронной физике температура Хагедорна - это температура деконфайнмента.
В теории струн он указывает на фазовый переход: переход, при котором очень длинные струны образуются в большом количестве. Он контролируется величиной натяжения струны, которая меньше, чем масштаб Планка, на некоторую степень постоянной связи. Установив малое натяжение по сравнению с масштабом Планка, переход Хагедорна может быть намного меньше, чем температура Планка. Традиционные струнные модели большого объединения определяют это значение в 10 кельвин, что на два порядка меньше, чем температура Планка. Такие температуры не были достигнуты ни в одном эксперименте, и они находятся далеко за пределами досягаемости существующих или даже предсказуемых технологий.
