EM TERMOS ÍNFIMOS EM TODOS OS FENÔMENOS FÍSICOS NA TERMODINÂMICA, ELETROMAGNETICSMO, FÍSICA QUÃNTICA , FÍSICA DE PARTÍCULAS, ESTADO SÓLIDO, QUÍMICA QUÃNTICA SE TEM FENÔMENOS ALEATÓRIOS ,TRANSCENDENTES E INDETERMINADOS.

OU SEJA, SERIA COMO A QUÃNTICA EM OUTRAS ÁREAS DA FÍSICA E QUÍMICA, MAS A QUÃNTICA É UMA TEORIA DE ONDAS, E O SISTEMA DO INFINITO-DIMENSIONAL-GRACELI É UM SISTEMA QUE TRATA DO ALEATÓRIO E INDETERMINADO, E RELATIVISTA FENOMÊNICO.

Faixas dos parâmetros do plasma

Os parâmetros do plasma podem assumir valores que variam em muitas ordens de grandeza, mas as propriedades dos plasmas com parâmetros aparentemente distintos podem ser muito similares. O quadro a seguir considera apenas plasmas atômicos convencionais e não fenômenos exóticos como os plasmas de quarks-glúons.

Faixas dos plasmas. A densidade aumenta para cima, a temperatura aumenta para a direita. Os elétrons livres em um metal podem ser considerados um plasma de elétrons.^[17]

	Faixas típicas dos parâmetros do plasma: ordens de grandeza (OG)
Características	Plasmas terrestres	Plasmas cósmicos
Comprimento em metros	10−6 m (plasma de laboratório) até 102 m (raio) (~8 OG)	10−6 m (bainhas de nave espacial) até 1025 m (nebulosa intergaláctica) (~31 OG)
Tempo de vida em segundos	10−12 s (plasma produzido por laser) até 107 s (luzes fluorescentes) (~19 OG)	101 s (chama solar) até 1017 s (plasma intergaláctico) (~16 OG)
Densidade em partículas por metro cúbico	107 m−3 até 1032 m−3 (plasma em confinamento inercial)	1 m−3 (meio intergaláctico) até 1030 m−3 (núcleo estelar)
Temperatura em kelvin	~0 K (plasma cristalino não neutro[18]) até 108 K (plasma de fusão magnética)	102 K (aurora) até 107 K (núcleo solar)
Campos magnéticos em teslas	10−4 T (plasma de laboratório) até 103 T (plasma de pulso)	10−12 T (meio intergaláctico) até 1011 T (perto de estrelas de nêutrons)

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INFINITO-DIMENSIONAL-GRACELI 

Grau de ionização

A ionização é necessária para o plasma existir. O termo "densidade do plasma" usualmente se refere à "densidade de elétrons", isto é, o número de elétrons livres por unidade de volume. O grau de ionização de um plasma é a proporção de átomos que perderam (ou ganharam) elétrons e é controlado principalmente pela temperatura. Mesmo um gás parcialmente ionizado, em que somente 1% das partículas esteja ionizada, pode apresentar as características de um plasma, isto é, resposta a campos magnéticos e alta condutividade elétrica. O grau de ionização α é definido como α = n_i/(n_i + n_a), em que n_i é a densidade de íons e n_a é a densidade de átomos neutros. A densidade de elétrons está relacionada a ele pelo estado médio da carga <Z> dos íons, sendo que n_e = <Z> n_i, em que n_e é a densidade de elétrons.

Temperaturas

A temperatura do plasma é normalmente medida em kelvins ou elétron-volts e é, informalmente, uma medida da energia cinética térmica por partícula. Geralmente são necessárias temperaturas muito altas para sustentar a ionização, a qual é uma caraterística definidora de um plasma. O grau de ionização do plasma é determinado pela "temperatura do elétron" relativa ao potencial de ionização (e, com menos intensidade, pela densidade), numa relação chamada equação de Saha. Em baixas temperaturas, os íons e elétrons tendem a se recombinar para o seu estado ligado - átomos^[19] - e o plasma acaba se convertendo em um gás.

Na maioria dos casos os elétrons estão suficientemente próximos do equilíbrio térmico, de modo que sua temperatura é relativamente bem definida, mesmo quando há um desvio significativo de uma função de distribuição de energia maxwelliana, devido, por exemplo, a radiação ultravioleta, a partículas energéticas ou a campos elétricos fortes. Por causa da grande diferente de massa, os elétrons chegam ao equilíbrio termodinâmico entre si muito mais rapidamente do que com os íons ou átomos neutros. Por esta razão, a "temperatura do íon" pode ser muito diferente (normalmente menor) da "temperatura do elétron". Isto é especialmente comum em plasmas tecnológicos fracamente ionizados, cujos íons estão frequentemente próximos à temperatura ambiente.

Em função das temperaturas relativas dos elétrons, íons e partículas neutras, os plasmas são classificados como "térmicos" ou "não térmicos". Plasmas térmicos possuem elétrons e partículas pesadas à mesma temperatura, isto é, eles estão em equilíbrio térmico entre si. Plasmas não térmicos, por outro lado, possuem íons e átomos neutros a uma temperatura muito menor (normalmente temperatura ambiente), enquanto os elétrons são muito mais "quentes".

Um plasma é às vezes chamado de "quente" se ele está quase totalmente ionizado, ou "frio" se apenas uma pequena fração (por exemplo, 1%) das moléculas do gás estão ionizadas, mas outras definições dos termos "plasma quente" e "plasma frio" são comuns. Mesmo em um plasma "frio", a temperatura do elétron é tipicamente de várias centenas de graus Celsius. Os plasmas utilizados na "tecnologia de plasma" ("plasmas tecnológicos") são normalmente frios neste sentido.

Potenciais

O raio é um exemplo de plasma presente na superfície da Terra. Tipicamente, um raio descarrega 30 000 amperes a até 100 milhões de volts e emite luz, ondas de rádio, raios X e até raios gama.^[20] As temperaturas do plasma num raio podem atingir ~28 000 kelvin e as densidades de elétrons podem exceder 10²⁴ m⁻³.

Como os plasmas são muito bons condutores, os potenciais elétricos têm um papel importante. O potencial médio que existe no espaço entre partículas carregadas, independentemente da questão de como ele pode ser medido, é chamado de "potencial de plasma" ou "potencial do espaço". Se um eletrodo é inserido em um plasma, o seu potencial em geral ficará consideravelmente abaixo do potencial do plasma, devido à chamada bainha de Debye. A boa condutividade elétrica dos plasmas faz com que os seus campos elétricos sejam muito pequenos. Disso resulta o importante conceito de "quase neutralidade", que diz que a densidade das cargas negativas é aproximadamente igual à das cargas positivas para grandes volumes de plasma (n_e = <Z>n_i), mas na escala do comprimento de Debye pode haver desequilíbrio de cargas. No caso especial em que camadas duplas são formadas, a separação das cargas pode se estender por algumas dezenas de comprimentos de Debye.

A magnitude dos potenciais e campos elétricos pode ser determinada por outros meios do que simplesmente encontrando-se a densidade de carga resultante. Um exemplo comum é assumir que os elétrons satisfazem a relação de Boltzmann:

${\displaystyle n_{e}\propto e^{e\Phi /k_{B}T_{e}}}$.

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INFINITO-DIMENSIONAL-GRACELI 

Diferenciando-se esta relação, obtém-se um meio para calcular o campo elétrico a partir da densidade:

${\displaystyle {\vec {E}}=(k_{B}T_{e}/e)(\nabla n_{e}/n_{e})}$.

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INFINITO-DIMENSIONAL-GRACELI 

É possível produzir um plasma que não seja quase neutro. Um feixe de elétrons, por exemplo, só tem cargas negativas. A densidade de um plasma não neutro deve geralmente ser muito baixa, pois de outra forma ele será dissipado pela força eletrostática de repulsão.

Em plasmas astrofísicos, a triagem Debye (atenuação do campo elétrico provocada pela presença de portadores de carga móveis) impede que os campos elétricos afetem diretamente o plasma por grandes distâncias, isto é, maiores do que o comprimento de Debye. Mas a existência de partículas carregadas faz com que o plasma gere e seja afetado por campos magnéticos. Isto pode causar (e efetivamente causa) um comportamento extremamente complexo, como a geração de camadas duplas no plasma, um objeto que separa as cargas por algumas dezenas de comprimentos de Debye. A dinâmica de plasmas interagindo com campos magnéticos externos e auto-gerados é estudada na disciplina acadêmica de magnetoidrodinâmica.