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%\subsection{Hadron thermodynamics and chemistry} 
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Dans les collisions d'ions lourds du RHIC comme du SPS, l'analyse de la composition chimique des systèmes formés, au moyen de modèles statistiques qui font l'hypothèse d'un équilibre thermique et chimique (i.e. , les modèles de gaz de hadrons et de résonnances hadronique à l'équilibre), permet de reproduire les abondances relatives des divers types de particules produites, au moyen de deux paramètres principaux: la température et le potentiel chimique baryonique. L'excellent accord entre ces modèles et les données suggère qu'un degré élevé d'équilibration chimique est atteint et que la formation d'un Plasma de Quarks et de Gluons (PQG) pourrait être le moteur conduisant à cet équilibre .

Cependant, ce constat que l'image statistique s'applique bien s'accompagne aussi de l'impression qu'elle est probablement trop simpliste et qu'elle ne fournit certainement pas une description unique des données. Le fait que l'approche statistique puisse être aussi utilisée avec succès pour décrire les rapports de particules dans les collisions proton-proton  ou électron-positron  à haute énergie est troublant.
En effet, dans ces conditions, nous n'avons certainement pas à faire à un système thermique au sens de Boltzmann, c'est-à-dire un état d'équilibre maintenu grâce à de nombreuses collisions entre les particules produites. Ici le qualificatif  ?statistique? pourrait signifier simplement ?domination de l'espace de phases?. Dans les collisions d'ions lourds à haute énergie, la situation est différente: la quantité de ré-interactions devrait être suffisamment importante pour créer, au sens de Boltzmann, cette matière thermodynamique et pouvoir attribuer aux multiplicateurs de Lagrange T et $\mu_B$ leur signification physique de température et de potentiel chimique. Ainsi en supposant que la réalité n'est pas trop éloignée de cette situation, le modèle statistique peut fournir, de manière indirecte, certaines indications sur l'apparition d'un PQG.

Déjà au SPS et plus particulièrement au RHIC, les abondances relatives de particules conduisent à des températures de freeze-out chimique (autour de 170-175 MeV) très proches de la transition de phase prédite par les calculs QCD sur réseau. Cela suggère que le système était, au préalable, au dessus de cette limite et que les hadrons observés se sont formés à partir d'une phase de partons déconfinés. 
L'argument selon lequel une équilibration chimique après hadronisation est improbable vu la faible durée de vie du gaz de hadrons  amène à conclure que les hadrons sont \enquote{nés en équilibre}. 

Même si ces approches sont quelque peu controversées, elles ont permis de construire une image statistique unifiée, de SIS jusqu'au RHIC, en passant par l'AGS et le SPS. Elle se caractérise par une augmentation de T et une diminution de $\mu_B$  suivant une courbe correspondant à une énergie moyenne par hadron d'environ 1 GeV. Ceci soulève la question: qu'en est-il maintenant au LHC ? Si la production de particules au LHC est caractérisée par la même systématique que celle observée au SPS et au RHIC, alors les taux de production suivront des ordres statistiques donnés par les valeurs de la température et du potentiel chimique baryonique, avec une température de freeze-out chimique qui devrait être très proche de celle du RHIC. Cependant, des déviations par rapport à ces prédictions seraient très intéressantes, car elles pourraient témoigner de l'importance des processus hors équilibre . 

Dans ce contexte, une question cruciale concerne l'´évolution du facteur de Wroblevski ($\lambda_s$). Suivant les prédictions des modèles de gaz de hadrons à l'équilibre, cette quantité, définie comme le rapport entre les paires quark-antiquark étranges et les paires quark-antiquarks légers (u,d) nouvellement créées, devrait aussi être quasiment constante entre le RHIC et le LHC, en raison de la faible variation attendue de la température au freeze-out chimique. Mais suivant d'autres prédictions, impliquant des scénarios hors équilibre et la possibilité d'avoir une \enquote{sur-saturation} de l'étrangeté, la production de particules étranges et surtout celle de baryons multi-étranges pourrait fortement excéder au LHC celle prévue par les modèles statistiques à l'équilibre. 

Ces scénarios s'inscrivent dans la continuation de prédictions théoriques plus anciennes qui montrent que l'accroissement de la production d'étrangeté peut être considérée comme une signature robuste du PQG. Suivant ces prédictions, la production relative des baryons étranges ($\lambda$, $\Xi$, $\Omega$) devrait être très différente dans un PQG et dans un Gaz Hadronique. 

 Si l'on forme un PQG, on s'attend en effet à voir un accroissement de la production des baryons et anti-baryons étranges par rapport à un système hadronique (proton-proton ou proton-noyau), cet accroissement augmentant lui même avec le contenu en quarks étranges du baryon. Un tel comportement a été effectivement observé au SPS puis au RHIC et récemment dans les collisions PbPb du LHC mais son interprétation n'est pas sans ambiguité car il a été montré que cet effet pouvait être qualitativement reproduit par des calculs statistiques dans le cadre d'un modèle de gaz de hadrons, à condition d'utiliser l'ensemble canonique. Cet ensemble statistique représente le traitement correct des productions rares. Ceci est le cas des baryons étranges dans les collisions p-p et p-noyau. Dans cette formulation canonique, la conservation exacte des nombres quantiques, événement par événement, réduit fortement l'espace de phases disponible pour la production de particules, comparé à l'ensemble grand canonique. 
L'effet observé serait alors du en réalité à une suppression de l'étrangeté dans p-p et p-noyau par rapport à noyau-noyau. 
Cependant, si cette modélisation parvient à expliquer l'amplitude globale de l'effet (entre p-noyau et collisions centrales noyau-noyau), en revanche, au SPS et au RHIC, elle ne reproduit pas correctement son évolution avec la taille du système  (quantifié par le nombre de nucléons participant à la collision).  
Une explication proposée est que le volume de corrélations pour la production de particules étranges ne suit pas linéairement le nombre de nucléons participants, la véritable échelle étant plutôt liée au nombre de collisions binaires ou dépendante d'une structure plus complexe (core-corona) de la zone de recouvrement  des deux noyaux. Dans ce cadre, il est très important de confirmer/infirmer cette tendance à l'énergie du LHC.
L'ensemble de ces questions ouvertes doit être traité  par l'analyse des collisions Pb-Pb mais aussi  des collisions pp qui fournissent les références indispensables. Pour reprendre l'exemple de l'augmentation d'étrangeté,  une partie des réponses aux questions qui se posent au LHC (quel est le volume de corrélation adéquat ? quelle est l'échelle qui régit sa fonction d'excitation? Quelle est l'influence des processus hors équilibre? Les différences entre p-p et Pb-Pb sont elles encore significatives ? ) nécessite de confronter les données p-p d'une part aux modèles statistiques et d'autre part aux modèles dynamiques, incorporant à la fois les aspects perturbatifs de QCD et une description phénoménologique de ses aspects non perturbatifs.  
