Введение

Релятивистская плазма в физике – это плазма, для которой важны релятивистские коррекции к массе и скорости частиц. Такие коррекции обычно становятся значимыми, когда существенное количество электронов достигает скоростей, превышающих 0,86c (фактор Лоренца = 2). Такие плазмы могут быть созданы либо нагревом газа до очень высоких температур, либо воздействием высокоэнергетического пучка частиц. Релятивистская плазма с функцией теплового распределения имеет температуру выше примерно 260 кэВ, или 3,0 ГК (5,5 миллиарда градусов по Фаренгейту), при которой примерно 10% электронов… Поскольку эти температуры настолько высоки, большинство релятивистских плазм малы и недолговечны, и часто являются результатом воздействия релятивистского пучка на какую-либо мишень. (В более привычном смысле, "релятивистская плазма" может обозначать нормальную, холодную плазму, движущуюся со значительной долей скорости света относительно наблюдателя.) Релятивистская плазма может возникать при столкновении двух пучков частиц на скоростях, сопоставимых со скоростью света, а также в ядрах сверхновых. Плазма, достаточно горячая для того, чтобы релятивистскими стали частицы, отличные от электронов, встречается ещё реже, поскольку другие частицы более массивны и, следовательно, требуют больше энергии для разгона до значительной доли скорости света. (Примерно 10% протонов имели бы при температуре 481 МэВ 5,6 ТК.) Для достижения кварк-глюонной плазмы необходимы ещё более высокие энергии. Основные изменения в поведении плазмы при переходе в релятивистский режим заключаются в незначительных модификациях уравнений, описывающих нерелятивистскую плазму, а также в изменениях сечений столкновений и взаимодействий. Уравнения также могут потребовать модификации для учёта рождения электронно-позитронных пар (или других частиц при самых высоких температурах). Плазменный двойной слой с большим перепадом потенциала и разделением слоёв может ускорять электроны до релятивистских скоростей и генерировать синхротронное излучение.