我们给出了色玻璃凝聚态有效理论中相对论重离子碰撞中初始色场的色玻璃能量动量张量的简明公式。我们采用具有非平凡纵向相关性的广义 McLerran-Venugopalan 模型,推导出弱场近似下对称核碰撞的 ð 3 + 1 Þ D 动态演化的简明表达式。利用蒙特卡罗积分,我们以前所未有的细节计算了 RHIC 和 LHC 能量下早期可观测量的非平凡快速度分布,包括横向能量密度和偏心率。对于具有破坏增强不变性的设置,我们仔细讨论了 Milne 框架原点的位置并解释了能量动量张量的分量。我们发现纵向流动与标准 Bjorken 流动在 ð 3 + 1 + D 情况下有所不同,并提供了这种影响的几何解释。此外,我们观察到快速度剖面侧面的普遍形状,无论碰撞能量如何,并且预测极限碎裂也应在 LHC 能量下保持。
基于输运模型,结合现实的三维体介质展开,研究了粲偶素定向流。非中心对称核-核碰撞可以产生具有对称破缺纵向分布的旋转夸克胶子等离子体(QGP)。在√sNN=200GeVAu+Au半中心碰撞中,粲偶素在初始硬过程中原始产生,它们主要被初始高温倾斜源解离,然后移出体介质,以保留介质的早期信息。原始产生的粲偶素的动量分布受QGP流体动力学膨胀的影响较小,因为其倾斜形状被稀释。这种有偏解离可以产生J/ψ和ψ(2S)的定向流,它们比轻带电强子和开重味子的值大得多。粲偶素定向流有助于量化原子核-原子核碰撞中 QGP 初始能量密度的快度奇数分布。
了解致密强子物质的行为是核物理学的一个核心目标,因为它决定着超新星和中子星等天体物理物体的性质和动力学。由于量子色动力学 (QCD) 的非微扰性质,人们对这些极端条件下的强子物质知之甚少。在这里,格点 QCD 计算用于计算热力学量和 QCD 状态方程,这些方程发生在具有受控系统不确定性的广泛同位旋化学势范围内。当化学势较小时,与手性微扰理论一致。与大化学势下的微扰 QCD 进行比较,可以估计超导相中的间隙,并且该量与微扰测定结果一致。由于同位旋化学势的配分函数 μ I 限制了重子化学势的配分函数 μ B ¼ 3 μ I = 2 ,这些计算还首次在很宽的重子密度范围内对对称核物质状态方程提供了严格的非微扰 QCD 界限。
在对称核碰撞中,定向流是快度的奇函数。在对称重离子碰撞中产生的带电粒子的快度奇定向流v 1 的观测结果 [4–7] 表明,前向-后向对称性被破坏。在碰撞的动态模型中,这是由于初始条件的不对称造成的 [8–20]。在非中心碰撞中,初始状态预计会破坏前向-后向对称性。在流体动力学模型中,定向流可以用相对于碰撞轴倾斜的火球膨胀来解释 [12]。该现象学模型可以描述测量到的带电粒子定向流。但是,它无法解释观察到的已识别粒子定向流分裂 [6, 21]。具体来说,测量到的质子和反质子的定向流是不同的,而在流体动力学模型中,相同质量的粒子预计会有类似的集体流。重离子碰撞的动力学或混合模型无法解释在不同能量下识别的粒子观察到的定向流[13, 15, 18, 22–25]。这个长期存在的问题可以通过假设火球中的重子分布是不均匀的来解决。重子化学
在渐近高密度下的夸克物质是由于量子染色体动力学的渐近自由而弱耦合。在这种弱耦合方向中,假设基态的块状夸克物质的块状热力学特性目前已知是部分临近到邻接到领先的阶。然而,高密度处的基态有望是一种颜色超导体,其中(至少某些)夸克的激发光谱表现出缝隙,并且对强耦合的依赖性依赖性。在这项工作中,我们计算出高密度夸克物质的热力学特性,在存在有限间隙的情况下,在耦合中,在近代领先顺序(NLO)下的温度为零。我们以两种无质量夸克风味的极限工作,这对应于对称的对称核物质,并进一步假设与夸克化学势相比,间隙很小。在这些限制中,我们发现对声音的压力和速度的NLO校正与间隙的前阶效应相当,并且进一步将两个量的数量提高到了其值以上,而不是超导夸克物质。我们还提供了声音的NLO速度的参数化,以指导高密度区域的现象学,然后我们对是否应该期望我们的发现是否扩展到与中子星相关的三质量夸克事物的情况。
在渐近高密度下的夸克物质是微弱耦合的。在这种弱偶联方向上,假设夸克物质的大量热力学特性(假设基态,则众所周知,众所周知,部分接下来是下一步到隔壁到领先的顺序。然而,高密度的基态有望是一种颜色超导体,其中(至少某些)夸克的激发光谱显示出具有对强耦合的非扰动依赖性的缝隙。在这项工作中,我们计算高密度夸克物质的热态性能,而在有限间隙的情况下,在耦合中,在近代领先顺序(NLO)下的温度为零。我们以两种无质量夸克风味的极限工作,这对应于对称的对称核物质,并进一步假设与夸克化学势相比,间隙很小。在这些限制中,我们发现对声音压力和速度的NLO校正与间隙的前阶效应相当,并且进一步将两个量的数量提高到其值以上,而对于非驱动夸克物质的值。我们还提供了声音NLO速度的参数化,以指导高密度区域中的现象 - 我们进一步评论是否应期望我们的发现是否扩展到与中子恒星相关的三味夸克事物的情况。
核物质的状态方程,即核子结合能、温度、密度以及同位旋不对称性之间的热力学关系,长期以来一直是核物理和天体物理领域的研究热点。了解核状态方程对于研究原子核的性质、中子星的结构、重离子碰撞(HIC)动力学以及中子星并合都至关重要。重离子碰撞提供了一种在地面实验室中生成高密度和同位旋不对称核物质的独特方法,但形成的致密核物质仅存在很短的时间,人们无法在实验中直接测量核状态方程。实际应用中,通常采用将现象学势作为输入的输运模型,通过与实验室测得的可观测量进行比较来推导核状态方程。超相对论量子分子动力学 (UrQMD) 模型已广泛应用于研究从费米能量 (40 MeV/核子) 到 CERN 大型强子对撞机能量 (TeV) 的 HIC。随着 UrQMD 模型的核平均场势项、碰撞项和团簇识别项的进一步改进,FOPI 合作组最近测量的轻带电粒子集体流和核停止数据可以重现。在本文中,我们重点介绍了我们最近使用 UrQMD 模型研究核 EOS 和核对称能的成果。讨论了从传输模型和 HIC 实验中提取核 EOS 的新机遇和挑战。