El condensado de vidrio coloreado ( CGC ) es un tipo de materia que se cree que existe en los núcleos atómicos cuando chocan a una velocidad cercana a la de la luz . Durante una colisión de este tipo, uno es sensible a los gluones que tienen momentos muy pequeños, o más precisamente, una variable de escala de Bjorken muy pequeña . Los gluones de momentos pequeños dominan la descripción de la colisión porque su densidad es muy grande. Esto se debe a que es probable que un gluón de alto momento se divida en gluones de momento más pequeño. Cuando la densidad de gluones se vuelve lo suficientemente grande, la recombinación gluón-gluón pone un límite a cuán grande puede ser la densidad de gluones. Cuando la recombinación de gluones equilibra la división de gluones, la densidad de gluones se satura, produciendo propiedades nuevas y universales de materia hadrónica. Este estado de materia de gluones saturada se llama condensado de vidrio coloreado . [1]
El término "color" en el nombre "condensado de vidrio coloreado" se refiere a un tipo de carga que llevan los quarks y los gluones como resultado de la fuerza nuclear fuerte . La palabra " vidrio " se toma prestada del término que se utiliza para designar la sílice y otros materiales que están desordenados y actúan como sólidos en escalas de tiempo cortas, pero como líquidos en escalas de tiempo largas. En la fase CGC , los propios gluones están desordenados y no cambian sus posiciones rápidamente. "Condensado" significa que los gluones tienen una densidad muy alta.
El condensado de vidrio coloreado describe una propiedad intrínseca de la materia que solo se puede observar en condiciones de alta energía, como las del RHIC , el Gran Colisionador de Hadrones [2] y el futuro Colisionador de Iones y Electrones . [3]
El condensado de vidrio coloreado es importante porque se propone como una forma universal de materia que describe las propiedades de todas las partículas de alta energía que interactúan fuertemente. Tiene propiedades simples que se desprenden de los primeros principios de la teoría de interacciones fuertes, la cromodinámica cuántica . Tiene el potencial de explicar muchos problemas no resueltos, como la forma en que se producen las partículas en colisiones de alta energía y la distribución de la materia misma dentro de estas partículas.
Los investigadores del CERN creen haber creado condensados de vidrio coloreado durante las colisiones de protones con iones de plomo . En este tipo de colisiones, el resultado estándar es que se crean nuevas partículas y salen despedidas en diferentes direcciones. Sin embargo, el equipo del Solenoide Compacto de Muones (CMS) del LHC descubrió que en una muestra de 2 millones de colisiones de protones y plomo, algunos pares de partículas salieron despedidas una de la otra con sus respectivas direcciones correlacionadas. [2] Esta correlación de direcciones es la anomalía que podría ser causada por la existencia de un condensado de vidrio coloreado mientras las partículas están colisionando.
La alta densidad de gluones que se observa durante la colisión se explica a menudo por la contracción del núcleo. En consecuencia, éste aparecería comprimido a lo largo de su dirección de movimiento y, como resultado, los gluones dentro del núcleo aparecerían para un observador estacionario como una "pared gluónica" que viaja a una velocidad cercana a la de la luz . A energías muy altas, la densidad de los gluones en esta pared aumentaría considerablemente. Sin embargo, esta descripción es incorrecta por dos razones: [4]
Se puede dar una descripción correcta de la colisión utilizando funciones de onda de frente de luz , [5] [6] que son independientes del marco .
