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Hydrodynamik von stark gekoppelten Flüssigkeiten 

Die Gauge-Gravity-Dualität schuf neue Verbindungen zwischen Gravitäts- und Quantentheorie. Außerdem versorgte sie EU-finanzierte Wissenschaftler mit leistungsfähigen Werkzeugen zur Vertiefung unseres gegenwärtigen Verständnisses der Hydrodynamik.
Hydrodynamik von stark gekoppelten Flüssigkeiten 
In den vergangenen Jahren wurden theoretische Ideen aus der abstrakten Welt der geometrischen Formen in den Bereich der experimentellen Physik von kondensierter Materie eingeführt. Hinter dieser Kreuzung steckt die Korrespondenz zwischen Anti-de Sitter und konformer Feldtheorie (ADS/CFT) oder Gauge-Gravity-Dualität aus Konzepten der String-Theorie.

Die ADS/CFT-Korrespondenz hat deutlich ihre Eignung bei der Aufklärung verschiedener Aspekte von stark interagierender Materie gezeigt. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts APPGGD (Applications of the gauge-gravity duality) erforschten die Wissenschaftler mögliche Anwendungen in der Quantenchromodynamik (QCD).

QCD ist die Theorie der Wechselwirkung, die Protonen und Neutronen in Atomkernen zusammenhält. Es wird angenommen, dass ein neuer Zustand von Materie auftritt, wenn wir diese stark genug erhitzen. Diese "Suppe" aus Quarks und Gluonen wird als Quark-Gluon-Plasma bezeichnet und dominierte das Universum in den ersten Mikrosekunden nach dem Urknall.

Vor APPGGD wurde die Gauge-Gravity-Dualität für eine Theorie entwickelt, die einige Eigenschaften mit QCD gemeinsam hat. Die Projektwissenschaftler befassten sich mit zwei noch offenen Fragen: die Lage des kritischen Punkts im QCD-Phasendiagramm und die kurze Thermalisierungszeit von QCD.

Darüber hinaus verbesserten sie die aktuelle Sicht der Evolution von Quark-Gluon-Plasma in Raum und Zeit als relativistische Flüssigkeit. Eine der wichtigsten Erkenntnisse war die Schätzung von Transportkoeffizienten in 2+1-dimensionalen Systemen und deren explizite Realisierung im Kontext der Gauge-Gravity-Dualität.

Auch weitere Aspekte der relativistischen Hydrodynamik wurden mithilfe der Werkzeuge der Gauge-Gravity-Dualität untersucht. Erste Ergebnisse bieten die Grundlagen für die Geometriesierung von Turbulenz in 2+1-Dimensionen und sogar bei der Erhöhung der Anzahl von Raum-Zeit-Dimensionen bis ins Unendliche.

Wichtig ist, dass der erfolgreiche Abschluss von APPGGD den Weg zur Etablierung neuer Verbindungen zwischen der Physik kondensierter Materie und der Hochenergiephysik ebnete.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Hydrodynamik, Gauge-Gravity-Dualität, APPGGD, Quark-Gluon-Plasma, Hochenergiephysik 
Datensatznummer: 200120 / Zuletzt geändert am: 2017-06-28
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