Elm adamları eksperimental məlumatları şərh etmək və QCD faza diaqramını çəkmək üçün maksimum entropiya prinsipi kimi yeni metodlardan istifadə edərək, onun adronlara keçidini və kvant xromodinamikasındakı rolunu anlamaq üçün laboratoriyalarda kvark qluon plazmasını (QGP) yaradırlar .

Quark Gluon Plasma (QGP) ilə tanışlıq

Kvark qluon plazması (QGP) elm adamlarının laboratoriyada iki ağır nüvəni toqquşduraraq yaratdığı maddənin həyəcanverici vəziyyətidir. Bu toqquşmalar QGP atəş topu yaradır. Atəş topu mayelərin müxtəlif şəraitlərdə necə davrandığını tənzimləyən hidrodinamika qanunlarına uyğun olaraq genişlənir və soyuyur.

Nəhayət, atomaltı hissəciklər (protonlar, pionlar və digər adronlar və ya iki və ya daha çox kvarkdan ibarət hissəciklər) meydana çıxır və toqquşmanı əhatə edən detektorlar tərəfindən müşahidə edilir və hesablanır. Bu hissəciklərin sayının toqquşmadan toqquşmaya qədər dəyişməsi QGP haqqında vacib məlumatlar daşıyır.

Ancaq elm adamlarının müşahidə edə biləcəyi məlumatlardan bu məlumatı çıxarmaq çətin bir işdir. Maksimum entropiya prinsipi adlanan yanaşma bu eksperimental müşahidələr ilə QGP alov topunun hidrodinamiği arasında mühüm əlaqə yaradır.

QGP atəş topu genişləndikcə və soyuduqca, o, hidrodinamika ilə təsvir edilə bilməyəcək qədər seyreltilir. Bu mərhələdə QGP “hadronlaşdı”. Bu o deməkdir ki, onun enerji və digər kvant xassələri adronlar tərəfindən daşınır. Bunlar kvarklardan ibarət olan protonlar , neytronlar və pionlar kimi atomaltı hissəciklərdir . Hadronlar “donur” – QGP atəş topunun son hidrodinamik vəziyyəti haqqında məlumatları dondurur, toqquşmadan axan hissəciklərə bu məlumatı təcrübədə detektorlara çatdırmağa imkan verir.

Yeni tədqiqat QGP-də müşahidə olunan dalğalanmaları hesablamaq üçün simulyasiyalardan istifadə etmək üçün alət təqdim edir. Bu, tədqiqatçılara QGP atəş topu ilə qaz halında hadronlaşmış vəziyyət arasında kritik nöqtənin işarələrini müəyyən etmək üçün dondurulmuş vəziyyətdən istifadə etməyə imkan verdi. Bu kritik məqam kvant xromodinamikası, kvarklar arasında güclü qluonla idarə olunan qarşılıqlı təsirlər nəzəriyyəsi ilə bağlı alimlərin həll olunmamış suallarından biridir.

Eksperimental təsirlər və maksimum entropiya prinsipi

QGP-dəki dalğalanmalar QCD faza diaqramının toqquşmaların “donduğu” bölgəsi haqqında məlumat daşıyır. Bu, hidrodinamikadakı dalğalanmaları müşahidə edilən hadronların dalğalanmaları ilə əlaqələndirməyi eksperimental ölçmələri QCD faza diaqramının xəritəsinə çevirmək üçün həlledici addım edir. Hadisədən-hadisəyə böyük dalğalanmalar kritik nöqtənin eksperimental imzalarıdır.

Run-I Beam Energy Scan (BES) proqramından alınan məlumatlar Relyativistik Ağır İon Kollayderində (RHIC) kritik nöqtənin mövcudluğuna işarə edir. Bu ipucunu izləmək üçün İllinoys Universitetinin tədqiqatçıları, Çikaqo hidrodinamik dalğalanmaları hadron çoxilliklərinin dalğalanmalarına çevirmək üçün yeni və universal bir yanaşma təklif etdilər.

Bu yanaşma bu problemi həll etmək üçün əvvəlki cəhdlərin üzləşdiyi çətinlikləri zərif şəkildə aradan qaldırır. Ən başlıcası, maksimum entropiya prinsipinə əsaslanan yeni yanaşma, hidrodinamika ilə təsvir edilən qorunan kəmiyyətlərin dəyişməsi haqqında bütün məlumatları qoruyur.

Yeni dondurulma proseduru, QCD faza diaqramının xəritələşdirilməsinə yönəlmiş RHIC-də Beam Energy Scan proqramı kimi eksperimentlərdə müşahidə edilən hadisə-hadisə dalğalanmalarının və korrelyasiyaların nəzəri hesablamalarında tətbiqlər tapacaqdır.