Недавно я услышал о гашении струи в связи с данными, полученными в ходе экспериментов на БАК. По-видимому, это связано с существованием кварк-глюонной плазмы. Насколько я понял, эта интерпретация является аналогом гидродинамики (струя «перекрыта» плазмой).
Я хотел бы понять это более подробно: почему эта аналогия «хорошая», как далеко она может зайти и как мы обнаруживаем это экспериментально.
Как вы, наверное, знаете, при столкновениях адронов с высокой энергией обычно происходит рассеяние кварка в одном из влетающих адронов от кварка в другом влетающем адроне (глубоко неупругое рассеяние). В тот краткий момент, когда кварки взаимодействуют, их можно до некоторой степени рассматривать как свободные частицы, поэтому они «отскакивают» друг от друга и появляются спина к спине вдоль случайной оси. Поскольку это обычно выбивает кварки из их первоначальных частиц, вы получите две струи дочерних адронов, по одной на каждый из рассеянных кварков.
Тушение струи может происходить, когда этот процесс происходит в присутствии «супа» из многих других адронов. Обычно происходит то, что рассеяние кварков происходит вблизи края адронного супа. Одна из струй будет направлена наружу, в сторону более низких плотностей частиц, а другая — внутрь, в сторону более высоких плотностей частиц. Последняя струя потеряет большую часть своей энергии из-за дальнейших столкновений и глюонного излучения (она «погаснет»), но первая струя продолжит движение к детектору. Итак, вы видите только одну струю дочерних адронов.
Несколько лет назад я написал исследовательскую работу о расчете силы сопротивления кварка в закаленной струе. На рис. 5 на стр. 12 показано гашение струи в действии. (Я включу сюда сам рисунок, как только вернусь к другому компьютеру, на котором есть исходный рисунок.)
Аналогия между гашением струи и гидродинамикой не совсем в моей области знаний, но, судя по тому, что я слышал, гидродинамические модели (разработанные для классических жидкостей) с некоторым успехом описывают определенные свойства кварк-глюонной плазмы. Было сказано, что это говорит о том, что QGP на самом деле больше похож на жидкость, чем на плазму, но я не уверен, до какой степени это верно. Вам не нужна гидродинамическая аналогия, чтобы объяснить, как может происходить гашение струи, по крайней мере, не на качественном уровне.
Марек