Calimero0000: uma edição

2013-05-03T11:42:25Z

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'''Supercondutividade colorida''' é um fenômeno que é previsto ocorrer em [[matéria QCD|matéria quark]] se a densidade de [[bárion]] é suficientemente alta (bem acima da densidade nuclear) e a temperatura não é demasiadamente alta (bem abaixo de 1012 kelvins). Fases de supercondutividade colorida são contratantes coma fase normal da matéria quark, a qual é só um [[líquido de Fermi]] de quarks com interações fracas.

Em termos teóricos, uma fase de supercondutividade colorida é um estado no qual os quarks próximos à superfície de Fermi tornam-se relacionados em [[Par de Cooper|pares de Cooper]], os quais condensam-se. Em termos fenomenológicos, uma fase de supercondutividade colorida quebra algumas das simetrias da teoria subjacente, e tem um muito diverso espectro de excitações e muitas diferentes propriedades de transporte da fase normal.

== Descrição ==
=== Analogia com metais supercondutores ===
A baixa temperatura muitos metais tornam-se [[supercondutor]]es. Um metal pode se visto como um [[líquido de Fermi]] de elétrons, e abaixo de uma temperatura crítica, uma interação atrativa mediada por um [[fônon]] entre os elétrons próximos à superfície de Fermi causa-lhes a formação de pares e forma um condensado de pares de Cooper, os quais via o [[mecanismo de Higgs|mecanismo de Anderson-Higgs]] faz o fônon massivo, conduzindo a comportamento característicos de um supercondutor; condutividade infinita e a exclusão de campos magnéticos ([[efeito Meissner]]). Os ingredientes cruciais para isto ocorrer são:

# um líquido de férmions carregados
# uma interação atrativa entre os férmions
# baixa temperatura (abaixo da temperatura crítica)

Estes ingredientes estão também presentes em [[Matéria QCD|matéria quark]] suficientemente densa, levando físicos a esperar que alguma coisa similar aconteça neste contexto:

# quarks carreguem tanto carga elétrica quanto carga colorida;
# a [[interação forte]] entre dois quarks é fortemente atrativa;
# a temperatura crítica é esperada em se situar na escala da QCD, a qual é da ordem de 100 MeV, ou 1012 kelvins, a temperatura do universo poucos minutos após o [[big bang]], então matéria quark que nós podemos atualmente observar em estrelas compactas ou outras disposições naturais irá estar abaixo desta temperatura.

O fato que um par de Cooper de quarks transporte um padrão de carga de cor, assim como um padrão de carga elétrica, significa que os [[glúon]]s (os quais mediam a interação forte como os fótons mediam o eletromagnetismo) torne-se único em uma fase com um condensado de pares de Cooper de quarks, então tal fase é chamada um "supercondutor de cor". Atualmente, em muitas fases supercondutoras de cor o fóton em si não se torna massivo, mas mistura-se com um dos glúons para tornar-se um novo "fóton em rotação" sem massa. Isto em uma escala de MeV relembra a mistura de [[hipercarga]] e W3 bósons que originalmente produziram o fóton na escala de TeV da quebra da simetria eletrofraca.

== Diversidade de fases de supercondutividade colorida ==
Diferentemente de um supercondutor elétrico, a matéria quark supercondutora apresenta-se em muitas variedades, cada uma das quais está em uma fase separada de matéria. Isto é porque os quarks, diferentemente dos elétrons, apresentam-se em muitas espécies. Há três diferentes cores (vermelho, verde, azul) e no núcleo de uma estrela compacta prevê-se três diferentes "sabores" (acima, abaixo, estranho), perfazendo nove espécies no todo. Então formando pares de Cooper há uma matriz <math>9 \times 9</math> cor-"sabor" de possíveis padrões de pares. As diferenças entre estes padrões são muito fisicamente significantes: diferentes padrões quebram diferentes simetrias da teoria básica, conduzindo a diferentes espectros de excitação e diferentes propriedades de transporte.

É muito difícil predizer quais padrões de pares irão ser favorecidos na natureza. Em princípio esta questão deveria ser respondida por cálculos em QCD, já que QCD é a teoria que amplamente descreve a interação forte. No limite de densidade infinita, onde a interação forte torna-se fraca devido à [[liberdade assintótica]], cálculos controlados podem ser realizados, e é sabido que a fase favorecida de matéria quark de três "sabores" é a fase "[[chaveada cor-sabor]]". Mas em densidades que existem na natureza estes cálculos são irrealizáveis, e a única alternativa conhecida é a aproximação computacional por "força bruta" de [[retículo QCD]], o qual infelizmente tem uma dificuldade técnica (o "[[problema do sinal]]") que resulta inútil para cálculos a alta densidade de quark e baixa temperatura.



{{em tradução|:en:Color superconductivity}}

== Ocorrência na natureza ==
== História ==
{{Referências}}
* {{cite book|author=Guenault, Tony|year=2003|title=Basic superfluids|publisher=Taylor & Francis|id=ISBN 0-7484-0892-4}}
* University of Colorado (January 28, 2004). [http://www.colorado.edu/news/releases/2004/21.html ''NIST/University of Colorado Scientists Create New Form of Matter: A Fermionic Condensate'']. Press Release.
* Rodgers, Peter & Dumé, Bell (January 28, 2004). [http://physicsweb.org/articles/news/8/1/14 ''Fermionic condensate makes its debut'']. PhysicWeb.

== Leitura adicional ==
Artigos populares:

* S. Hands, "The phase diagram of QCD", [http://www.arXiv.org/abs/physics/0105022 Contemp. Phys. 42, 209 (2001)]
* J. Cheyne, G. Cowan, M. Alford, "Superconducting quarks", [http://www.pparc.ac.uk/frontiers/current/feature4.asp PPARC Frontiers 21, 16 (2004)]

Revisões técnicas:

* K. Rajagopal and F. Wilczek, "The condensed matter physics of QCD", [http://www.arXiv.org/abs/hep-ph/0011333 arXiv.org:hep-ph/0011333]
* M. Alford, "Color superconducting quark matter", [http://www.arXiv.org/abs/hep-ph/0102047 Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 51, 131 (2001)]
* G. Nardulli, "Effective description of QCD at very high densities", [http://www.arXiv.org/abs/hep-ph/0202037 Riv. Nuovo Cim. 25N3, 1 (2002)]
* T. Schafer, "Quark matter", [http://www.arXiv.org/abs/hep-ph/0304281 arxiv.org:hep-ph/0304281]
* D. Rischke, "The quark-gluon plasma in equilibrium", [http://www.arxiv.org/abs/nucl-th/0305030 Prog. Part. Nucl. Phys. 52, 197 (2004)]
* S. Reddy, "Novel phases at high density and their roles in the structure and evolution of neutron stars", [http://www.arxiv.org/abs/nucl-th/0211045 Acta Phys. Polon. B 33, 4101 (2002)]
* I. Shovkovy, Two lectures on color superconductivity, [http://www.arXiv.org/abs/nucl-th/0410091 Found.Phys. 35 (2005) 1309-1358], [http://www.th.physik.uni-frankfurt.de/~shovkovy/lecture/ online version]


== {{Ver também}} ==
* [[Matéria QCD|Matéria quark]]
* [[Condensado fermiônico]]

{{Esboço-física}}

{{DEFAULTSORT:Supercondutividade Colorida}}
[[Categoria:Mecânica quântica]]

Supercondutividade colorida - Histórico de revisões

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