Es la forma más común de materia visible en el cosmos, consiste de remanentes de átomos cargados electrónicamente en forma de electrones e iones, moviéndose de forma independiente uno de otro; como resultado de su movimiento, estas partículas cargadas generan campos magnéticos y eléctricos que, a su vez, afectan el comportamiento del plasma.
El plasma parece bastante simple. Según la definición, son una colección de electrones libres e iones gobernados en gran medida por las leyes físicas conocidas por los físicos desde el siglo XIX. Aún el sofisticado y frecuentemente misterioso comportamiento del plasma es cualquier cosa menos simple. Esto es sorprendentemente evidente en, por ejemplo, las imágenes de las flamas solares (Súbitas erupciones de plasma de la superficie del Sol). El plasma es encontrado en la Tierra y en el Espacio; de hecho solo la materia oscura es más abundante. Las vastas regiones entre galaxias están llenas de plasma caliente magnetizado. Las estrellas son plasma denso calentado por reacciones de fusión. Los procesadores de las computadoras son fabricados utilizando plasma reaccionando en frío de forma química. Poderosos láseres hacen plasma relativista en los laboratorios. Y la variada y enorme lista crece. Ninguno de esos plasmas están en reposo; se mueven y agitan con inestabilidad y turbulencia, y en ocasiones estallan con espectacular fuerza.
Plasma explotando en el Sol.
Crédito: TRACE (Transition Region And Coronal Explorer)
Uno de los grandes logros de la ciencia del plasma fue mostrar que la desconcertante variedad y complejidad de plasmas es comprensible en términos de algunas ideas elementales que atan al campo. Esto no significa que todas las dudas han sido respondidas. Más bien, que la ciencia está evolucionando rápidamente y que hay principios fundamentales que organizan nuestro conocimiento. Mucha de la ciencia del plasma busca explicar el alto comportamiento no linear y otros el caos resultante. La ciencia de plasma tiene, por lo tanto, mucho en común con muchas áreas de investigación moderna de sistemas complejos, desde los modelos del clima hasta los estudios de materia condensada. De hecho, los científicos del plasma han jugado un rol de pivote en el desarrollo de la dinámica no linear y la teoría del caos, la cual tiene una multitud de aplicaciones a sistemas complejos.
La ciencia del plasma ha realizado enormes avances en la última década. El rápido progreso en la habilidad para predecir el comportamiento del plasma ha sido impulsado por los nuevos diagnósticos que observan y miden con un nivel de detalle sin precedentes y por los cálculos que resuelven la mayoría de la física esencial. En muchas áreas, desde la ciencia de fusión del plasma hasta la manufactura de procesadores de computadoras, los modelos predictivos basados en la ciencia están reemplazando las reglas empíricas. Lo que es notable es que la ciencia de plasma se está moviendo más allá del entendimiento del complicado pero aislado fenómeno y está entrando en una era en la cual el comportamiento del plasma será entendido y descrito como un todo. El crecimiento en el entendimiento fundamental ha llevado a nuevas aplicaciones y mejora de productos tales como los monitores de televisión que se encuentran en una gran cantidad de hogares.
