Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat veroorzaakt stromingsfluctuaties in botsingsafval met zware ionen?

Bij botsingen met zware ionen kunnen stroomfluctuaties in het puin van de botsing door verschillende factoren worden veroorzaakt. Enkele van de belangrijkste triggers zijn:

Initiële fluctuaties in de staatsdichtheid: De begintoestand van de botsende kernen is niet perfect uniform en er kunnen fluctuaties optreden in de dichtheid van nucleonen. Deze dichtheidsschommelingen kunnen aanleiding geven tot schommelingen in het uiteindelijke stromingspatroon van het puin.

Thermische schommelingen: Thermische fluctuaties zijn inherent aan elk systeem dat zich in thermisch evenwicht bevindt, en kunnen ook bijdragen aan stromingsfluctuaties. De willekeurige beweging van deeltjes in het puin kan leiden tot lokale variaties in druk en temperatuur, die op hun beurt het stromingspatroon kunnen beïnvloeden.

Kwantumfluctuaties: Kwantumfluctuaties zijn inherent aan de kwantumaard van materie en kunnen een rol spelen bij stromingsfluctuaties. In de vroege stadia van de botsing kan het systeem kwantumgedrag vertonen, en kwantumfluctuaties kunnen de daaropvolgende evolutie van het puin beïnvloeden.

Resonanties en faseovergangen: De vorming en het verval van resonanties (kortstondige aangeslagen toestanden) kunnen ook bijdragen aan stromingsfluctuaties. De productie en het verval van resonanties kunnen bijvoorbeeld asymmetrisch energie en deeltjes vrijgeven, wat leidt tot lokale onevenwichtigheden in het stromingspatroon. Bovendien kunnen faseovergangen, zoals de overgang van een quark-gluonplasma naar een hadrongas, extra fluctuaties in het systeem introduceren.

Schommelingen per gebeurtenis: Botsingen tussen zware ionen zijn inherent stochastische gebeurtenissen, en er kunnen aanzienlijke variaties zijn in de uitkomst van de ene botsing tot de andere. Deze fluctuaties per gebeurtenis kunnen voortkomen uit de verschillende hierboven genoemde factoren, maar ook uit andere bronnen, zoals fluctuaties in de impactparameter en de botsingsgeometrie.

Het begrijpen van de oorsprong en eigenschappen van stromingsfluctuaties bij botsingen met zware ionen is belangrijk voor het verkrijgen van inzicht in de dynamiek van het botsingsproces, de eigenschappen van de materie die bij de botsing wordt geproduceerd, en de onderliggende fysica die deze complexe systemen bestuurt.