Релятивистская плазма

Релятивистская плазма в физике — это плазма , для которой важны релятивистские поправки к массе и скорости частицы. Такие поправки обычно становятся важными, когда значительное число электронов достигает скоростей, превышающих 0,86 c ( фактор Лоренца = 2). γ {\displaystyle \гамма}

Такая плазма может быть создана либо путем нагревания газа до очень высоких температур, либо путем воздействия пучка частиц высокой энергии. Релятивистская плазма с тепловой функцией распределения имеет температуру более 260 кэВ или 3,0 ГК (5,5 миллиардов градусов по Фаренгейту), где примерно 10% электронов имеют . Поскольку эти температуры настолько высоки, большинство релятивистских плазм являются небольшими и кратковременными, и часто являются результатом воздействия релятивистского пучка на некоторую цель. (Более обыденно, «релятивистская плазма» может обозначать обычную холодную плазму, движущуюся со значительной долей скорости света относительно наблюдателя.) γ > 2 {\displaystyle \гамма >2}

Релятивистская плазма может возникнуть, когда два пучка частиц сталкиваются на скоростях, сравнимых со скоростью света, и в ядрах сверхновых. Плазма, достаточно горячая для частиц, отличных от электронов, чтобы быть релятивистской, встречается еще реже, поскольку другие частицы более массивны и, следовательно, требуют больше энергии для ускорения до значительной доли скорости света. (Примерно 10% протонов имели бы при температуре 481 МэВ - 5,6 ТК .) Еще более высокие энергии необходимы для достижения кварк-глюонной плазмы . γ > 2 {\displaystyle \гамма >2}

Основные изменения в поведении плазмы по мере приближения к релятивистскому режиму заключаются в небольших изменениях уравнений, описывающих нерелятивистскую плазму , а также сечений столкновений и взаимодействий . Уравнения также могут потребовать изменений для учета образования пар электрон-позитрон (или других частиц при самых высоких температурах).

Двойной плазменный слой с большим падением потенциала и разделением слоев может ускорять электроны до релятивистских скоростей и создавать синхротронное излучение .

Приложения

Дальнейшее чтение

  • Physics Today Vol 56 No. 3, стр. 16 (март 2003 г.).
  • Physics Today Vol 56 No. 6, стр. 47 (июнь 2003 г.).


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Релятивистская_плазма&oldid=1187096699"