Релятивистская плазма - Relativistic plasma

Релятивистская плазма в физике - это плазма, для которой важны релятивистские поправки к массе и скорости частицы. Такие поправки обычно становятся важными, когда значительное количество электронов достигает скорости более 0,86 c ( фактор Лоренца = 2).

Такая плазма может быть создана либо при нагревании газа до очень высоких температур, либо при ударе пучка частиц высокой энергии. Релятивистская плазма с функцией теплового распределения имеет температуру выше примерно 260 кэВ, или 3,0 ГК (5,5 миллиарда градусов по Фаренгейту), где примерно 10% электронов . Поскольку эти температуры настолько высоки, большинство релятивистских плазм имеют небольшие размеры и короткие, и часто являются результатом попадания релятивистского луча в какую-либо цель. (Проще говоря, «релятивистская плазма» может обозначать нормальную холодную плазму, движущуюся со скоростью, составляющей значительную долю скорости света относительно наблюдателя.)

Релятивистская плазма может возникнуть, когда два пучка частиц сталкиваются со скоростью, сравнимой со скоростью света, и в ядрах сверхновых. Плазма, достаточно горячая, чтобы частицы, отличные от электронов, считались релятивистскими, встречается еще реже, поскольку другие частицы более массивны и, следовательно, требуют больше энергии для ускорения до значительной доли скорости света. (Около 10% протонов имели бы при температуре 481 МэВ - 5,6 ТК ). Еще более высокие энергии необходимы для создания кварк-глюонной плазмы .

Основные изменения в поведении плазмы по мере приближения к релятивистскому режиму - это небольшие изменения в уравнениях, описывающих нерелятивистскую плазму, а также в сечениях столкновений и взаимодействий . Уравнения могут также нуждаться в модификации, чтобы учесть образование пар электрон-позитронных пар (или других частиц при самых высоких температурах).

Двойной слой плазмы с большим перепадом потенциала и разделением слоев может ускорять электроны до релятивистских скоростей и производить синхротронное излучение .

Приложения

Смотрите также

дальнейшее чтение

  • Физика сегодня Том 56 № 3, с. 16 (март 2003 г.).
  • Физика сегодня Том 56 № 6, с. 47 (июнь 2003 г.).


Значок заглушки

Эта статья по физике плазмы незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .