हैडोर्न तापमान

हैडोर्न तापमान, टी_H, सैद्धांतिक भौतिकी में तापमान है जहां हैड्रान पदार्थ (अर्थात सामान्य पदार्थ) अब स्थिर नहीं है, और या तो वाष्पित हो जाना चाहिए या [[[[क्वार्क]] पदार्थ]] में परिवर्तित हो जाना चाहिए; जैसे, इसे हेड्रोनिक पदार्थ का क्वथनांक माना जा सकता है। इसकी खोज रॉल्फ हेगडोर्न ने की थी। हैडोर्न तापमान मौजूद है क्योंकि उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा इतनी अधिक है कि पदार्थ कण (क्वार्क-एंटीक्वार्क) जोड़े को निर्वात से अनायास खींचा जा सकता है। इस प्रकार, भोलेपन से माना जाता है, हैडोर्न तापमान पर एक प्रणाली उतनी ही ऊर्जा को समायोजित कर सकती है जितनी कोई डाल सकता है, क्योंकि गठित क्वार्क स्वतंत्रता की नई डिग्री प्रदान करते हैं, और इस प्रकार हैडोर्न तापमान एक अगम्य पूर्ण गर्म होगा। हालाँकि, यदि इस चरण को क्वार्क के रूप में देखा जाए, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि पदार्थ क्वार्क पदार्थ में परिवर्तित हो गया है, जिसे और अधिक गर्म किया जा सकता है।

हैडोर्न तापमान, टी_H, के बारे में है 150 MeV/k_B या इसके बारे में 1.7×10¹² K, सबसे हल्के हैड्रोन, पिओन के द्रव्यमान-ऊर्जा से थोड़ा ऊपर। हैडोर्न तापमान या उससे ऊपर के पदार्थ नए कणों के आग के गोले उगलेंगे, जो फिर से नए आग के गोले पैदा कर सकते हैं, और निकाले गए कणों को कण डिटेक्टरों द्वारा पता लगाया जा सकता है। CERN (फ्रांस और स्विटज़रलैंड) में सुपर प्रोटॉन सिंक्रोट्रॉन और लार्ज हैड्रान कोलाइडर में भारी-आयन टक्करों में इस QCD पदार्थ का पता चला है। और ब्रुकहैवन राष्ट्रीय प्रयोगशाला (यूएसए) में सापेक्षवादी भारी आयन कोलाइडर में.

स्ट्रिंग थ्योरी में, हैड्रोन के बजाय तारों के लिए एक अलग हैडोर्न तापमान परिभाषित किया जा सकता है। यह तापमान अत्यंत उच्च (10³⁰ के) और इस प्रकार मुख्य रूप से सैद्धांतिक रुचि।

इतिहास

सर्न में काम करते समय 1960 के दशक में जर्मन भौतिक विज्ञानी रॉल्फ हैडोर्न द्वारा हैडोर्न तापमान की खोज की गई थी। हैड्रॉन उत्पादन के सांख्यिकीय बूटस्ट्रैप मॉडल पर उनके काम से पता चला है कि क्योंकि एक प्रणाली में ऊर्जा में वृद्धि से नए कणों का उत्पादन होगा, टकराव की ऊर्जा में वृद्धि से तापमान के बजाय प्रणाली की एन्ट्रापी में वृद्धि होगी, और तापमान स्थिर हो जाता है एक सीमित मूल्य।

तकनीकी व्याख्या

हैडोर्न तापमान तापमान टी है_H जिसके ऊपर राज्यों के घनत्व में घातीय वृद्धि के साथ एक प्रणाली में विभाजन राशि अलग हो जाती है।

$\lim _{T\rightarrow T_{\rm {H}}^{-}}\operatorname {Tr} \left[e^{-\beta H}\right]=\infty$

विचलन के कारण, लोग गलत निष्कर्ष पर आ सकते हैं कि हैडोर्न तापमान से ऊपर के तापमान का होना असंभव है, जो इसे पूर्ण गर्म तापमान बना देगा, क्योंकि इसके लिए अनंत मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होगी। समीकरणों में:

$\lim _{T\rightarrow T_{\rm {H}}^{-}}E=\lim _{T\rightarrow T_{\rm {H}}^{-}}{\frac {\operatorname {Tr} \left[He^{-\beta H}\right]}{\operatorname {Tr} \left[e^{-\beta H}\right]}}=\infty$

तर्क की यह रेखा हेगडोर्न के लिए भी झूठी मानी जाती थी। हाइड्रोजन-एंटीहाइड्रोजन जोड़े के निर्माण के लिए विभाजन कार्य और भी तेजी से विचलन करता है, क्योंकि यह आयनीकरण ऊर्जा पर जमा होने वाले ऊर्जा स्तरों से एक सीमित योगदान प्राप्त करता है। विचलन का कारण बनने वाले राज्य स्थानिक रूप से बड़े हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन से बहुत दूर हैं। विचलन इंगित करता है कि कम तापमान पर हाइड्रोजन-एंटीहाइड्रोजन का उत्पादन नहीं होगा, बल्कि प्रोटॉन/एंटीप्रोटोन और इलेक्ट्रॉन/एंटीइलेक्ट्रॉन का उत्पादन होगा। ऊर्जा ई और परिमित आकार के साथ घातीय रूप से कई प्रजातियों के शारीरिक रूप से अवास्तविक मामले में हैडोर्न तापमान केवल अधिकतम तापमान है।

संघनित पदार्थ भौतिकी के संदर्भ में मूल रूप से राज्यों की संख्या में घातीय वृद्धि की अवधारणा प्रस्तावित की गई थी। इसे 1970 के दशक की शुरुआत में स्टीवन फ्रौत्ची और हैडोर्न द्वारा उच्च-ऊर्जा भौतिकी में शामिल किया गया था। हैड्रॉनिक भौतिकी में, हैडोर्न तापमान विसंक्रमण तापमान है।

स्ट्रिंग सिद्धांत में

स्ट्रिंग थ्योरी में, यह एक चरण संक्रमण को इंगित करता है: वह संक्रमण जिसमें बहुत लंबे तार प्रचुर मात्रा में उत्पन्न होते हैं। इसे स्ट्रिंग तनाव के आकार द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो युग्मन स्थिरांक की कुछ शक्ति द्वारा प्लैंक ऊर्जा से छोटा होता है। प्लैंक स्केल की तुलना में छोटे होने के लिए तनाव को समायोजित करके, हैडोर्न संक्रमण प्लैंक तापमान से काफी कम हो सकता है। पारंपरिक ग्रैंड यूनिफाइड थ्योरी स्ट्रिंग मॉडल इसे के परिमाण में रखते हैं 10³⁰ kelvin, प्लैंक तापमान से छोटे परिमाण के दो आदेश। इस तरह के तापमान किसी भी प्रयोग में नहीं पहुंचे हैं और वर्तमान, या यहां तक ​​कि निकटवर्ती प्रौद्योगिकी की पहुंच से बहुत दूर हैं।

यह भी देखें

• गर्मी
• थर्मोडायनामिक तापमान
• गैर-व्यापक स्व-सुसंगत थर्मोडायनामिकल सिद्धांत