Physikalisches Institut

Das Quark-Gluon Plasma

Als Einstieg zum Verständnis der Physik des QGP's sind eine ganze Reihe von mehr oder weniger "populärwissenschaftlichen" Artikeln geeignet, z.B. in der Online-Ausgabe Ausgabe von Bild der Wissenschaft (BdW 2/2009) - Rüdiger Vaas: "Als der Weltraum flüssig war" oder im Spektrum der Wissenschaft (05/2011) - Stachel, Braun-Munzinger: "Die Jagd nach dem Quark-Gluon Plasma" (leider kostenpflichtig).

Übersichtsartikel mit vielen grundlegenden Referenzen finden sich online in den renommierten Zeitschriften Nature (Nature 448, 302-309) - Braun-Munzinger,Stachel: "The Quest for the Quark-Gluon Plasma" und in Science (Science 337, 310, 2012 - only personal, non-commercial use only) - Barabara V. Jacak, Berndt Mueller: "The Exploration of Hot Nuclear Matter".

Die "ultimativen" Links zum QGP sind die Quark Matter Konferenzen, die alle 1-2 Jahre stattfinden und die mittlerweile fast 700 Teilnehmer (QM 2012 in Washington) haben. Hervorragend zum weiterführenden Einarbeiten geeignet sind die Vorträge des sog. "Student Days", die immer einen Tag vor der eigentlichen QM stattfinden, hier z.B. die Student-Days Vorträge von QM2012 in Washington.

Übersichtvortrag Experiment von W. Zajc: "The Quest for the QGP"

Übersichtsvortrag Theorie von W. Stephanov: "The QCD Phase Diagram"

Lehrbücher im klassischen Sinn zum QGP gibt es kaum; dazu ist das Gebiet noch zu neu. Aus nachfolgender Liste sind die Bücher von Sakar et al. und L.P. Csernail frei im Internet erhältlich, die andern sind leider sehr teuer und auch nicht in jeder Bibiliothek vorhanden. Als Lehrbuch empfehlenswert ist m.E. ehesten noch Buch von Yagi, Hatsuda, Miake, das einen sehr guten Einstieg in die theoretischen Grundlagen der QGP-Physik bietet; der Abschnitt über die experimentellen Ergebnisse ist eher kurz gehalten und mittlerweile auch nicht mehr "up-to date".

S. Sarkar, H. Satz and B. Sinha (Hrsg), The physics of the quark-gluon plasma, Lecture notes in physics, Volume 785, 2010

W. Florkowski, Phenomenology of Ultra-Relativistic Heavy-Ion Collisions, World Scientific, 2010

R. Vogt, Ultrarelativistic Heavy-ion Collisions, Elsevier, 2007

Yagi, Hatsuda, Miake, Quark-Gluon Plasma, Cambridge University Press, 2005

E. Shuryak, The QCD vacuum, hadrons, and superdense matter, World Scientific, 2004

Letessier, Rafelski, Hadrons and Quark-Gluon Plasma, Cambridge University Press, 2002

L. P. Csernai, Introduction to Relativistic Heavy-Ion Collisions, 1994

C.Y. Wong, Introduction to High-Energy Heavy-Ion Collisions, World Scientific, 1994

Im arXiv finden sich frei zugängliche aktuelle Pubklikationen zum QGP, darunten auch eine ganze Reihe von Übersichtsartikeln, z.B.

Theorie:

Jean-Paul Blaizot: "Theory of the Quark-Gluon Plasma"
H. Satz: "The Quark-Gluon Plasma - A Short Introduction"
Larry McLerran: "Theoretical Concepts for Ultra-Relativistic Heavy Ion Collisions"
Ulrich W. Heinz: "Concepts of Heavy-Ion Physics"
Dominik J. Schwarz: "The first second of the Universe"

Experiment CERN:

Berndt Muller, Jurgen Schukraft, Bolek Wyslouch: "First Results from Pb+Pb collisions at the LHC
David d'Enterria: "Quark-Gluon Matter"

Experiment BNL:

Berndt Muller, James L. Nagle: "Results from the Relativistic Heavy Ion Collider"
M. J. Tannenbaum: "Recent results in relativistic heavy ion collisions: from 'a new state of matter' to 'the perfect fluid'"

Darüber hinaus gibt es im Web sehr viele hervorragende Übersichtsvorträge. Hier eine kleine Auswahl:

Rene Bellwied (2009): "The Quark Gluon Plasma - What is it and why should it exist?"
Christoph Blume (2010): "Das ALICE Experiment: Zurück zum Anfang des Universums"
Jamie Nagle (2011): "Mysteries of Deconfined Quark-Gluon Matter" (alle Vorträge von Jamie Nagele sind hier zu finden)
Thomas Ullrich (2007): "RHIC: From colliding ions to physics results (Lecture 1,2,3)

Viele gute Vorträge kann man auch auf den Seiten von diversen Schulen, Lecture Weeks etc. finden; hier wieder eine kleine Auswahl:

International School on Quark-Gluon Plasma and Heavy-Ion Collisions (2011)
Cosmic Matter in Heavy-Ion Collision Laboratories (2012) (Florkowski, Satz)
Advanced School on Quark-Gluon Plasma (2007)
National Nuclear Physics Summer School (2000-2012) (Hemmick, Mueller, Jacobs, Caines, Zajc, Schaeffer, Steinberg, Nagle, Harris)

Nicht zuletzt gibt es auch universitäre Vorlesungen und Seminare:

Stachel, Reygers (Heidelberg): "Quark-Gluon Plasma Physics - from fixed target to LHC" (SS2011- Vorlesung)
Friman, Andronic (Darmstadt): "Introduction to Relativistic Heavy Ion Collisions" (WS 2010-2011 - Vorlesung)
Joanna Kiryluk (Stony Brook): "High Energy Heavy Ion Collisions at RHIC: Quark Gluon Plasma" (Lecture 39 & 40)
Vorlesungen und Seminare TU Darmstadt (Seminarvorträge)
Gordon Fischer: "Das Quark-Gluon Plasma" (Seminarvortrag)
Martin Ries: "Neuer Zustand der Materie - Quark-Gluon Plasma" (Seminarvortrag)

Informationen zu den Experimenten können auf den Webseiten von STAR, PHENIX, PHOBOS und BRAHMS (BNL) und ALICE, ATLAS und CMS (CERN) gefunden werden. Speziell für ALICE auch hier.

And, finally, a comprehensive, clickable QGP-bibliography compiled by Anton Andronic.