RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2009

 / 

Июль

←  →

Обзоры актуальных проблем


Энергетические потери в релятивистской плазме: квантовая хромодинамика в сравнении с квантовой электродинамикой

,
Laboratoire de Physique Subatomique et des technologies associees (SUBATECH), Universite de Nantes, 4 rue Alfred Kastler, Nantes, 44307, France

Обзор посвящен проблеме оценки энергетических потерь ультрарелятивистских заряженных частиц, движущихся через находящуюся в тепловом равновесии высокотемпературную е+е-- или кварк-глюонную плазму. Средние энергетические потери ΔЕ зависят от энергии Е и массы М частицы, температуры плазмы Т, константы связи α в квантовой электродинамике (КЭД) (αs в квантовой хромодинамике (КХД)) и длины пробега L частицы в среде. В энергетические потери вносят вклад два основных механизма: упругие столкновения и тормозное излучение. Используются простые физические аргументы, чтобы получить для каждого из вкладов функциональную зависимость ΔЕ(Е, М, Т, α(s), L) в различных областях параметров. В некоторых областях эффект Ландау — Померанчука — Мигдала приводит к подавлению тормозного излучения. Кроме того, излучение тяжёлых частиц нередко подавлено вследствие кинематических причин. Тем не менее при достаточно малой длине пробега L и не слишком большой энергии (E ≫ М2/(αТ) в абелевом случае и E ≫ М/ √αs в неабелевом) радиационные потери преобладают над столкновительными. Заново выводятся известные результаты и делаются новые наблюдения. В частности, для лёгких частиц (m2 ≪ αT2) различие в поведении ΔЕ в КЭД и КХД главным образом обусловлено различием в постановке задачи. В КЭД естественно изучать энергетические потери электрона, приходящего из бесконечности. В КХД, напротив, физический интерес представляют индуцированные средой энергетические потери партона, рождённого внутри среды. В случае электрона, рождённого внутри КЭД-плазмы, поведение индуцированных средой радиационных энергетических потерь ΔErad аналогично поведению ΔErad в КХД (в частности, ΔErad ∝ L2 при малых L), несмотря на радикальное различие спектров фотонного и глюонного излучения вследствие того, что конусы тормозного излучения для мягких глюонов шире, чем для мягких фотонов. Показано, что средние радиационные потери асимптотического лёгкого партона, движущегося в КХД-плазме, аналогичны потерям асимптотического электрона, движущегося в КЭД-плазме. Для тяжёлых частиц (М2 ≫ αT2) различие между ΔErad в КЭД и КХД более заметно, даже когда рассматривается одна и та же физическая ситуация.

Текст pdf (1,7 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0179.200907a.0697
PACS: 12.38.Mh, 25.75.−q, 52.27.Ny, 61.85.+p (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0179.200907a.0697
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2009/7/a/
000272512700001
2-s2.0-70449372516
2009PhyU...52..659P
Цитата: Пенье С, Смилга А В "Энергетические потери в релятивистской плазме: квантовая хромодинамика в сравнении с квантовой электродинамикой" УФН 179 697–726 (2009)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Peigné S, Smilga A V “Energy losses in relativistic plasmas: QCD versus QED” Phys. Usp. 52 659–685 (2009); DOI: 10.3367/UFNe.0179.200907a.0697

Список литературы (56) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (61) Похожие статьи (20)

  1. Jackson J D Classical Electrodynamics (New York: Wiley, 1999)
  2. Лифшиц Е М, Питаевский Л П Физическая кинетика (М.: Физматлит, 2007); Lifshitz E M, Pitaevskii L P Physical Kinetics (Oxford: Butterworth-Heinemann, 1995)
  3. Shuryak E D Phys. Rep. 61 71 (1980)
  4. Bjorken J D Fermilab Preprint PUB-82/59-THY (1982)
  5. Adcox K et al. (PHENIX Collab.) Phys. Rev. Lett. 88 022301 (2002); Adcox K et al. (PHENIX Collab.) nucl-ex/0109003; Adler S S et al. (PHENIX Collab.) Phys. Rev. Lett. 91 072301 (2003); Adler S S et al. (PHENIX Collab.) nucl-ex/0304022
  6. Adler C et al. (STAR Collab.) Phys. Rev. Lett. 89 202301 (2002); Adler C et al. (STAR Collab.) nucl-ex/0206011
  7. Adler S S et al. (PHENIX Collab.) Phys. Rev. Lett. 96 032301 (2006); Adler S S et al. (PHENIX Collab.) nucl-ex/0510047
  8. Abelev B I et al. (STAR Collab.) Phys. Rev. Lett. 98 192301 (2007); Abelev B I et al. (STAR Collab.) nucl-ex/0607012
  9. d'Enterria D in Relativistic Heavy-Ion Physics (Landolt-Börnstein Series) (Berlin: Springer-Verlag, 2008), to appear; d'Enterria D arXiv:0902.2488
  10. Airapetian A et al. (HERMES Collab.) Eur. Phys. J. C 20 479 (2001); Airapetian A et al. (HERMES Collab.) hep-ex/0012049; Airapetian A et al. (HERMES Collab.) Phys. Lett. B 577 37 (2003); Airapetian A et al. (HERMES Collab.) hep-ex/0307023; Airapetian A et al. (HERMES Collab.) Nucl. Phys. B 780 1 (2007); Airapetian A et al. (HERMES Collab.) arXiv:0704.3270
  11. Albino S et al. arXiv:0804.2021
  12. Baier R et al. Phys. Lett. B 345 277 (1995); Baier R et al. hep-ph/9411409
  13. Baier R et al. Nucl. Phys. B 483 291 (1997); Baier R et al. hep-ph/9607355
  14. Baier R et al. Nucl. Phys. B 484 265 (1997); Baier R et al. hep-ph/9608322
  15. Baier R et al. Nucl. Phys. B 531 403 (1998); Baier R et al. hep-ph/9804212
  16. Zakharov B G Письма в ЖЭТФ 63 906 (1996); Zakharov B G JETP Lett. 63 952 (1996); Zakharov B G hep-ph/9607440
  17. Zakharov B G Письма в ЖЭТФ 65 585 (1997); Zakharov B G JETP Lett. 65 615 (1997); Zakharov B G hep-ph/9704255
  18. Захаров Б Г ЯФ 61 924 (1998); Zakharov B G Phys. At. Nucl. 61 838 (1998); Zakharov B G hep-ph/9807540
  19. Zakharov B G Письма в ЖЭТФ 73 55 (2001); Zakharov B G JETP Lett. 73 49 (2001); Zakharov B G hep-ph/0012360
  20. Gyulassy M, Lévai P, Vitev I Nucl. Phys. B 571 197 (2000); Gyulassy M, Lévai P, Vitev I hep-ph/9907461
  21. Gyulassy M, Levai P, Vitev I Phys. Rev. Lett. 85 5535 (2000); Gyulassy M, Levai P, Vitev I nucl-th/0005032
  22. Gyulassy M, Levai P, Vitev I Nucl. Phys. B 594 371 (2001); Gyulassy M, Levai P, Vitev I nucl-th/0006010
  23. Ландау Л Д, Померанчук И ДАН СССР 92 535 (1953); Ландау Л Д, Померанчук И ДАН СССР 92 735 (1953); Translated into English, Landau L D, Pomeranchuk ILandau L The Collected Papers of L.D. Landau (New York: Pergamon Press, 1965) p. 589
  24. Migdal A B Phys. Rev. 103 1811 (1956)
  25. Фейнберг Е Л УФН 132 255 (1980); Feinberg E L Sov. Phys. Usp. 23 629 (1980), for a pedagogic review
  26. Dokshitzer Yu L, Kharzeev D E Phys. Lett. B 519 199 (2001); Dokshitzer Yu L, Kharzeev D E hep-ph/0106202
  27. Baier R, Schiff D, Zakharov B G Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 50 37 (2000); Baier R, Schiff D, Zakharov B G hep-ph/0002198
  28. Thoma M H, Gyulassy M Nucl. Phys. B 351 491 (1991)
  29. Mrówczyński S Phys. Lett. B 269 383 (1991)
  30. Braaten E, Thoma M H Phys. Rev. D 44 1298 (1991); Braaten E, Thoma M H Phys. Rev. D 44 R2625 (1991)
  31. Thoma M H J. Phys. G 26 1507 (2000); Thoma M H hep-ph/0003016
  32. Peshier A Phys. Rev. Lett. 97 212301 (2006); Peshier A hep-ph/0605294
  33. Peigné S, Peshier A Phys. Rev. D 77 014015 (2008); Peigné S, Peshier A arXiv:0710.1266
  34. Peigné S, Peshier A Phys. Rev. D 77 114017 (2008); Peigné S, Peshier A arXiv:0802.4364
  35. Lebedev V V, Smilga A V Ann. Physics 202 229 (1990); см. обзор, Smilga A V Phys. Rep. 291 1 (1997); Smilga A V hep-ph/9612347
  36. Blaizot J-P, Iancu E Phys. Rep. 359 355 (2002); Blaizot J-P, Iancu E hep-ph/0101103
  37. Arnold P, Moore G D, Yaffe L C JHEP 0011 001 (2000); Arnold P, Moore G D, Yaffe L C hep-ph/0010177; Arnold P, Moore G D, Yaffe L C JHEP 0305 051 (2003); Arnold P, Moore G D, Yaffe L C hep-ph/0302165
  38. Гинзбург И Ф и др. Письма в ЖЭТФ 34 514 (1981); Ginzburg I F et al. JETP Lett. 34 491 (1981)
  39. Weinberg S The Quantum Theory of Fields I (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995), 13; Smilga A V Lectures on Quantum Chromodynamics (River Edge, NJ: World Scientific, 2001), Lecture 10
  40. См. обзор по ионизационным потерям, Yao W-M et al. "Review of Particle Physics" J. Phys. G 33 1 (2006)
  41. Baier R et al. Nucl. Phys. B 478 577 (1996); Baier R et al. hep-ph/9604327
  42. Anthony P L et al. (SLAC-E-146 Collab.) Phys. Rev. D 56 1373 (1997); Anthony P L et al. (SLAC-E-146 Collab.) hep-ex/9703016; Anthony P L et al. (SLAC-E-146 Collab.) Phys. Rev. Lett. 75 1949 (1995)
  43. Hansen H D et al. Phys. Rev. Lett. 91 014801 (2003)
  44. Zakharov B G Письма в ЖЭТФ 64 737 (1996); Zakharov B G JETP Lett. 64 781 (1996); Zakharov B G hep-ph/9612431; Zakharov B G Письма в ЖЭТФ 78 1279 (2003); Zakharov B G JETP Lett. 78 759 (2003); Zakharov B G hep-ph/0311063
  45. Aitala E M et al. (Fermilab E791 Collab.) Phys. Rev. Lett. 86 4773 (2001); Aitala E M et al. (Fermilab E791 Collab.) hep-ex/0010044
  46. Ashery D Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 161 8 (2006); Ashery D hep-ex/0511052
  47. Gunion J F, Bertsch G Phys. Rev. D 25 746 (1982)
  48. Marquet C arXiv:0810.2572
  49. Baier R et al. JHEP 0109 033 (2001); Baier R et al. hep-ph/0106347
  50. Smilga A V Can. J. Phys. 71 295 (1993)
  51. Arnold P, Xiao W Phys. Rev. D 78 125008 (2008); Arnold P, Xiao W arXiv:0810.1026
  52. Maldacena J M Adv. Theor. Math. Phys. 2 231 (1998); Maldacena J M hep-th/9711200; Gubser S S, Klebanov I R, Polyakov A M Phys. Lett. B 428 105 (1998); Gubser S S, Klebanov I R, Polyakov A M hep-th/9802109
  53. Herzog C P et al. JHEP 0607 013 (2006); Herzog C P et al. hep-th/0605158; Gubser S S Phys. Rev. D 74 126005 (2006); Gubser S S hep-th/0605182
  54. Fadafan K B et al. arXiv:0809.2869
  55. Gubser S S et al. JHEP 0810 052 (2008); Gubser S S et al. arXiv:0803.1470; Hatta Y, Iancu E, Mueller A H JHEP 0805 037 (2008); Hatta Y, Iancu E, Mueller A H arXiv:0803.2481
  56. Chesler P M et al. arXiv:0810.1985
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение