Quark-Gluon Plasma
Yagi et al.
Dieses Buch gibt einen schönen Überblick über ein sehr aktuelles Gebiet der modernen Kern- und Elementarteilchen-Physik. An den verschiedenen Schwerionen-Beschleunigern wurden und werden zentrale Kern-Kern-Stöße untersucht, um das Verhalten von heißer und stark komprimierter Kernmaterie zu studieren und so die fundamentalen Vielteilchen-Eigenschaften der starken Wechselwirkung, der Quantenchromodynamik (QCD), zu ergründen. Ein wesentliches Ziel spielt hierbei die Suche und die Erforschung des Quark-Gluon-Plasmas (QGP), ein makroskopischer Zustand aus nicht eingeschlossenen und über größere Bereiche propagierenden Quarks und Gluonen, welcher bei sehr hohen Temperaturen oder Dichten erwartet wird.
Die drei Autoren sind ausgewiesene Experten der Schwerionenphysik. Yagi und Maike waren an experimentellen Programmen in Berkeley, am CERN und sind aktuell am PHENIX-Projekt am RHIC in Brookhaven beteiligt. Hatsuda hat wichtige theoretische Beiträge zum Verständnis der thermodynamischen Eigenschaften der QCD geschaffen. Es ist einsichtig, dass diese Werk nicht die gesamte Entwicklung dieses Feldes berücksichtigen kann und die Autoren sich daher hauptsächlich an ihren eigenen Arbeitsschwerpunkten orientiert haben.
Das Buch gliedert sich daher in drei wesentliche Teile: Im ersten werden viele theoretische Konzepte der QCD und des QGP dargestellt. Kapitel 1¿3 geben eine relativ elementare Einführung in das Feld. Diese Kapitel sind für jeden Leser geeignet. In Kapitel 4¿7 werden theoretische Grundlagen (thermische Feldtheorie, Gitter-Eichtheorie, chiraler Phasenübergang, hadronische Zustände bei hohen Temperaturen) genauer diskutiert. Diese Kapitel bieten eine gute Übersicht über die verschiedenen Aspekte, die jedoch ein gutes theoretisches Vorwissen erfordern. Sie richten sich daher hauptsächlich an ambitionierte Studenten der theoretischen Physik.
Der zweite Teil des Buches befasst sich mit der Bedeutung des QCD Phasenübergangs in der Astrophysik. Die Abhandlung über das frühe Universum ist kurz und die Bedeutung des Kapitels wird nicht richtig deutlich. Kapitel 9 führt in die Physik kompakter Sterne ein.
Der dritte Teil behandelt die Suche nach dem QGP in relativistischen Schwerionen-Kollisionen. Dieser schön dargestellte Teil ist für alle Studenten, die sich mit diesem sehr spannenden Feld befassen wollen, sehr geeignet. Er gibt einen kurzen theoretischen Überblick über die Dynamik von Kollisionen, die Signaturen des QGP, die Resultate von den Experimenten am CERN-SPS, über erste, hochaktuelle Resultate vom RHIC und über die verschiedenen Detektoren. Das Buch stellt einen empfehlenswerten Kompromiss zwischen einer allgemeineren Einführung in verschiedene Aspekte der Schwerionenphysik und hinreichend prägnante Details der Erforschung des QGP dar.
Das Buch ist gleichermaßen für experimentelle wie theoretische Physiker geeignet, die sich in die verschiedenen Aspekte der Schwerionenphysik und der thermischen QCD einarbeiten oder diese nachschlagen möchten.
Prof. Dr. Carsten Greiner, Institut für Theoretische Physik, Johann Wolfgang Goethe-Universität, Frankfurt a. M.
K. Yagi et al.:
Quark-Gluon Plasma
Cambridge
University Press, Cambridge 2005,
464 S., geb.,
ISBN 0521561086
