Кіріспе

Физикадағы релятивистік плазмалар – бөлшектің массасы мен жылдамдығына релятивистік түзетулер маңызды болатын плазмалар. Мұндай түзетулер әдетте, электрондардың маңызды бөлігі 0,86c-ден (Лоренц коэффициенті = 2) жоғары жылдамдыққа жеткенде маңызды болады. Мұндай плазмалар газды өте жоғары температураға дейін қыздыру арқылы немесе жоғары энергиялы бөлшектер сәулесінің соқтығысуы нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Термиялық таралым функциясы бар релятивистік плазманың температурасы шамамен 260 кэВ немесе 3,0 ГК (5,5 миллиард градус Фаренгейт) болады, онда электрондардың шамамен 10% құрайды. Бұл температуралар өте жоғары болғандықтан, көптеген релятивистік плазмалар кішкентай және қысқа мерзімді болады, көбінесе релятивистік сәуленің белгілі бір нысанаға тиюінің нәтижесінде пайда болады. (Кейде "релятивистік плазма" термині бақылаушыға қатысты жарық жылдамдығының елеулі үлесімен қозғалатын қалыпты, салқын плазманы білдіруі мүмкін.) Релятивистік плазма екі бөлшек сәулесінің жарық жылдамдығымен салыстырылатын жылдамдықпен соқтығысқанда және сверхжаңа жұлдыздардың (суперновалардың) орталық бөліктерінде пайда болуы мүмкін. Электрондардан басқа бөлшектердің релятивистік болуы үшін жеткілікті температураға ие плазмалар одан да сирек кездеседі, себебі басқа бөлшектердің массасы үлкен болғандықтан, жарық жылдамдығының елеулі үлесіне дейін үдету үшін көбірек энергия қажет. (Протондардың шамамен 10% 481 МэВ температурасында 5,6 ТК құрайды.) Кварк-глюон плазмасын алу үшін одан да жоғары энергиялар қажет. Плазманың релятивистік режимге жақындағандағы негізгі өзгерістер – релятивистік емес плазманы сипаттайтын теңдеулерге және соқтығысулар мен өзара әсерлесу қималарына енгізілетін шағын түзетулер болып табылады. Теңдеулер электрон-позитрон жұптарының (немесе ең жоғары температурада басқа бөлшектердің) жұптардың пайда болуын есепке алу үшін де түзетулерді қажет етуі мүмкін. Үлкен потенциалдық айырмасы және қабаттар арасындағы арақашықтығы бар плазмалық қос қабат электрондарды релятивистік жылдамдыққа дейін үдетіп, синхротрон сәулеленуін тудыруы мүмкін.