Hadderonkollisjoner

Hadderonkollisjoner er høyenergi-interaksjoner mellom hadroner, partikler som består av kvarker og gluoner, for eksempel protoner og nøytroner. Slike kollisjoner studerer den sterke kjernkraften og fenomener som beskrives av kvantekromodynamikk (QCD). Energinivåene i moderne eksperimenter spenner fra noen få GeV til flere TeV, noe som gjør det mulig å undersøke partonenes indre struktur og prosessene som produserer nye partikler.

Hadderonkollisjoner kan deles inn i ulike typer: proton-proton (pp), proton-nukleon eller proton-nucleus (pA) og nucleus-nucleus (AA) kollisjoner. Observasjoner inkluderer spektra av produsert partikler, jets og korrelasjoner mellom partikler. I pp-kollisjoner blir mye av fenomenene beskrevet av perturbativ QCD og partonfordelingsfunksjoner (PDF-er). I AA-kollisjoner kan det dannes en et tilstand kalt kvark-gluon plasma (QGP), der kvarker og gluoner flyter som et kollektivt væskeliknende medium.

Fasiliteter og metoder: kollidere og detektorer ved store anlegg som Large Hadron Collider (LHC) i CERN og Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) i Brookhaven. Eksperimentell håndtering kombinerer mellemsikre målinger av partikkelproduksjon, jet-aktivitet og kollektiv flyt med teoretiske rammeverk som QCD, faktorisasjon og partonfordelingsfunksjoner (PDF-er).

Historisk sett har hadron-kollisjoner vært sentrale for utviklingen av standardmodellen og forståelsen av sterk kraft. Moderne forskning fokuserer på å kartlegge kvark-gluon plasmas egenskaper, jet-fragmentering og hadronisering, samt å begrense usikkerheter i QCD-beregninger.