Кіріспе

Кварк материясындағы болжамды фаза

Түсті суперөткізгіштік – бұл материя түсті зарядты жоғалтусыз таситын құбылыс, бұл дәстүрлі суперөткізгіштердің электр зарядын жоғалтусыз таситынуына ұқсас. Түсті суперөткізгіштік кварк материясында барьондық тығыздық жеткілікті деңгейде жоғары болғанда (яғни, атом ядросының тығыздығы мен энергиясынан әлдеқайда жоғары) және температура тым жоғары болмаса (1012 кельвиннен төмен) пайда болады деп болжанады. Түсті суперөткізгіш фазалар кварк материясының қалыпты фазасынан ерекшеленеді, ол – кварктардың әлсіз өзара әрекеттесетін Ферми сұйықтығы. Теориялық тұрғыдан алғанда, түсті суперөткізгіш фаза – Ферми бетіне жақын кварктардың Купер жұптарын құрап, конденсацияланатын күй. Феноменологиялық тұрғыдан алғанда, түсті суперөткізгіш фаза негізгі теорияның кейбір симметрияларын бұзады және қалыпты фазадан өте ерекше қоздырулар спектріне және мүлдем басқа тасымалдау қасиеттеріне ие.

Табиғатта болуы мүмкін

Ғаламда барьондық тығыздық кварк материясын жасауға жеткілікті жоғары болуы мүмкін және температурасы түс суперөткізгіштігінің пайда болуы үшін жеткілікті төмен болатын жалғыз белгілі орын – компакт жұлдыздың (көбінесе "нейтрон жұлдызы" деп аталады, бұл термин оның нақты құрамын алдын ала болжауға ұмтылады) өзегі. Мұнда көптеген ашық сұрақтар бар: Ядролық материядан кварк материясының қандай да бір түріне фазалық ауысу болатын критикалық тығыздықты білмейміз, сондықтан компакт жұлдыздарда кварк материясы бар ма, жоқ па, білмейміз. Басқа жағынан, ядролық материяның көп көлемде тұрақсыз болуы және кварк материясына ыдырауы мүмкін ("тұрақты таңсық материя гипотезасы"). Бұл жағдайда, компакт жұлдыздардың бетінен бастап, толығымен кварк материясынан тұрады. Егер компакт жұлдыздарда кварк материясы бар болса, онда бұл кварк материясы түс суперөткізгіш фазада ма, жоқ па, білмейміз. Шегінсіз тығыздықта түс суперөткізгіштігі күтіледі, ал басым күшті кварк-кварк өзара әрекеттесуінің тартымды сипаты оның төмен тығыздықтарға дейін сақталуына мүмкіндік береді, бірақ кейбір күшті байланысқан фазаға (мысалы, кеңістікте байланысқан ди- немесе гексакварктардың Бозе-Эйнштейн конденсаты) өтуі мүмкін.