一、动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能(论文文献综述)
蒋冰峰[1](2011)在《夸克物质的色介电函数及喷注在介质中的感应现象》文中提出量子色动力学(QCD)预测在高温高密下,强子物质会发生退禁闭相变,形成一种新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)。理论研究表明,采用相对论重离子碰撞的实验手段,在很小的空间范围内可以达到、超过退禁闭相变发生时的临界温度Tc。相对论重离子对撞机(RHIC)于2000年建成投入运行,至今已经取得很重要的发现。虽然目前还存在着争议,但很多物理学家认为在RHIC上已经产生了QGP。不过与人们所预测的弱耦合的QGP不同,而是一种低粘滞强相互作用的近理想QGP流体。因此,对QGP性质的认识了解还有待进一步的研究。本论文主要研究QGP的色介电函数、喷注在QGP中穿过时在介质中激发的感应现象。首先,我们简单地介绍RHIC上的一些重要发现,如椭圆流(v2),喷注淬火(jet quenching),双强子方位角关联等。随后介绍研究夸克物质的理论基础,包括有限温度场论、动力论、流体力学等等。在硬热圈重求和方法下,我们计算了QGP中硬胶子极化导致的介电函数。结果显示介电函数的实部在类空区间有非平庸的极值结构,对应实部出现极值结构的w/k处,虚部也表现出共振吸收行为。这意味着重求和计算的介电函数在此区间的极值表现同类空区间的一种能量交换机制一朗道阻尼相关。重求和计算的贡献主要来自于胶子的自相互作用,也就是三胶子、四胶子相互作用。这些非线性非阿贝尔相互作用会导致QGP中的非线性朗道阻尼,从而决定了介电函数实虚部在此区间的性质。应用硬热圈重求和方法得到的介电函数,在线性响应理论下,我们讨论了快速部分子穿过QGP时引起的尾迹势(wake potential)。在向后方向上,当快速部分子速度为v=0.55c时,尾迹势是Lennard-Jones势;而v=0.99c时,尾迹势表现出明显的振荡行为。而在向前方向上,无论v=0.55c还是v=0.99c,都是改进的库伦势。相比于用硬热圈近似的介电函数计算的结果,来自于重求和计算的非线性非阿贝尔效应显着增加了尾迹势在向前—向后方向上的不对称性。详细的讨论表明,尾迹结构的特征性质主要由介电函数的虚部决定。当QGP中有切向粘滞时,根据动力论方程和切向粘滞修正的分布函数,我们推导出粘性色流体力学方程;并根据这些方程求解出极化张量和介电函数。当η/s很小时,如1/4π,介电函数的实部轻微地偏离理想色流体η/s=0的结果。随着η/s的增大,它们之间的偏离逐渐变大。同时,介电函数的虚部也表现出类似的性质。另外,在一些确定的模式w/k下,实部或虚部中所有的粘性曲线和理想曲线都相交于一点。这意味着在这些模式下,介电函数的实部或虚部跟切向粘滞无关。我们应用粘性色流体方程计算的粘性介电函数,在线性响应近似下,计算了快速部分子在粘性QGP中运动时引起的尾迹势。通过介电函数,切向粘滞影响着尾迹势。数值结果表明,切向粘滞对尾迹势的影响跟快速部分子的运动速度相关系。v=0.99c时,相比于理想色流体力学的结果,粘滞效应使尾迹势的振荡行为变得更加显着。而当v=0.55c时,从数值结果上来看,切向粘滞对尾迹势的影响非常微小,所有的粘性势曲线同理想曲线都重叠在一起,所有的曲线间没有明显的差异。结合切向粘滞对介电函数的影响,以及介电函数对尾迹势的决定性作用,我们讨论解释了这种粘滞效应对尾迹势的速度相关的影响。
林贤散[2](2009)在《热QCD介质中重夸克偶素的熔解》文中指出夸克偶素性质在粒子物理中是一个很具挑战性且非常重要的研究领域,因为夸克偶素既可以作为强相互作用物质层次上的物质形态来研究,也可以作为另一种可能并为理论和实验广泛关注的新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)的背景来研究。值得一提的是,QGP为现代物理的研究打开了新的篇章。对夸克偶素性质的研究包括夸克偶素的势模型、德拜屏蔽和夸克偶素的熔解等方面。本文主要讨论热QCD介质中夸克偶素的熔解性质。QCD是研究强相互作用的基本理论。而研究夸克偶素一般使用的是这么两种:格点QCD和有限温度QCD。文本仅仅介绍第二种框架,并选择有限温度QCD作为进一步讨论热QCD介质中夸克偶素性质和德拜质量的出发点。讨论夸克偶素的熔解必须基于一定的势模型。势模型基于这样的猜想:夸克偶素内的重夸克和它的反夸克之间的相互作用可以用一个势来描述。本文介绍了在零温下被广泛采用的Cornell-势模型。将Cornell势当作零温势模型被证实是非常成功的:它能非常好地描述实验观测到的夸克偶素谱;它能直接由QCD得到。由于受Cornell势在零温下的成功鼓舞,它已经被应用到有限温度,只要设想介质效应被解释成温度依赖势,因为在介质中由于极化,介电常数将被修正。德拜质量是一个非常重要的物理参数,它描述了热密等离子体的集中效应。德拜长度的倒数称为德拜质量。德拜长度是描述依赖于温度的胶子云几何尺度的典型长度。在热密QCD介质中,屏蔽半径随着温度的增加迅速地减小,关于退禁闭介质的相变的出现被暗示是与减小的屏蔽长度相联系。热密QCD介质中,夸克偶素中的重夸克与它的反夸克之间的力被色屏蔽所减弱。我们的研究表明,这种屏蔽将导致夸克偶素的熔解。温度越高重夸克势越弱,同时,温度越高结合能变得越小,随着温度的增高,夸克偶素内夸克反夸克之间的束缚变得足够弱,以致被热波动所熔解。不同的夸克偶素态相应地在不同的温度下熔解。
刘绘[3](2007)在《强作用物质的介电性质和耗散性质》文中研究指明相对论重离子碰撞是深入了解强相互作用的重要手段。人们期待用这种方法产生足够高的温度,实现从强子物质相向夸克物质相的转变。本文就是在强子物质和夸克物质这两个层次上,用有限温度场论和动力论的方法讨论了强作用物质的介电和耗散性质。首先,我们对相对论重离子碰撞的实验和理论的现状做了简单的回顾。作为理论基础,介绍了计算中所需的基础理论和概念,包括不同规范下极化张量的分解、硬热圈近似与有效微扰论、输运方程、线性响应下的介质效应以及计算QGP输运系数时用到的两种框架——动力论和Kubo公式。在核物质层次上,我们用QHD-Ⅱ模型讨论了由ρ介子极化引起的核物质的介电函数,指出其基本特点是在类空和类时区各有一个极小值,其中类空区的极小值是由朗道阻尼引起的,而类时区的极小值可以用介质中核子的共振激发导致的感应流机制来解释。考虑到核物质中ρNN张量耦合的主导地位,我们还在有限温度有限化学势的条件下讨论了由这种耦合方式导致的介电函数,结果清楚地表明,在类时区两个不对称的极点结构分别来自于费米面附近核子与反核子的贡献,随着温度的升高,由费米面的熔解导致的不对称趋势越来越明显。在夸克层次上,考虑到强耦合QGP中极有可能存在由强耦合导致的带色束缚态,我们试图通过标量QCD模型来描述规范场与束缚态之间的相互作用。作为尝试,本文讨论了QED+sQED模型的介电函数,并比较了硬热圈和完整单圈计算的差别。结果表明,由于完整单圈与硬热圈近似相比捡回了外线硬模式的贡献,使得其在类时区表现出非平庸的结构。而在这个区域内,sQED的介电函数的实部从下方趋于真空值,同时虚部还在两倍束缚态质量处呈现出一个与QED符号相反的凸起结构,说明在此处外线模式与一对玻色子束缚态发生了能量交换。这些结果表明当讨论含有束缚态的等离子体时,类时区的西种相反的趋势可能发生竞争,从而使得介电函数有更丰富的结构。对于弱耦合的QGP,我们采用动力论和Kubo公式的方法讨论了其在有限温度有限化学势下的切向粘滞系数。结果显示,化学势增加了粘滞性,相比纯温环境给出了一个μ2/T2阶的修正。在Kubo公式的计算中,介质中的粒子有效宽度被引入,用以改善单圈中pinch奇点的红外行为,并给出了与动力论结果相同的领头对数阶的贡献。除此之外,通过用Djorken演化图象对速度梯度做最大值估计,我们还讨论了弱耦合极限下粘滞系数和非平衡态的熵密度以及它们的比值,发现即使在线性响应下,粘滞过程中的熵产生并不象想像中的那么小;研究η/s对耦合常数的依赖关系发现,一方面在弱耦合区,这个比值只能存在于有效的范围之内,要求耦合常数不能无限小,而应有一个下限值;另一方面,弱耦合的计算结果不能解释当前RHIC实验的数据,必须引入强耦合或强关联机制。对于强耦合QGP,我们提出利用单圈重求和的有效传播子讨论规范等离子体中存在标量束缚态情况下的粒子间相互作用势。计算得到的相互作用势具有衰减振荡的行为,这与从硬热圈重求和得到的单调下降的Debye屏蔽不同。模型中的四个自由参数:温度、费米子质量、标量粒子的耦合强度和标量粒子质量对振荡势的行为有两种相反趋势的贡献,它们之间的竞争使得相互作用势可能变得短而强或者长而弱。在某种条件下,可以期望这个势能的形式力程足够长且强度足够大,从而能保证有夸克层次上的液体状态的产生,并解释实验中观察到的QGP的低粘滞性。
张超[4](2003)在《非Abel等离子体软模式和超软模式半经典输运理论》文中认为首先介绍了非Abel等离子体的半经典输运理论基础,并获得了相应的有效输运方程。以这套完备的方程为基础,在相空间对所有的物理量取统计平均后,得到关于平均场及其涨落的平均场动力学方程。它们都满足SU(3)的规范不变性。 作为应用,讨论了高温及高密条件下,近平衡态附近的弱耦合等离子体的相关物理。分为两个步骤,求解Vlasov近似和二阶矩近似下的动力论方程。对应于前者,得到了基本的“硬热圈”和“硬密圈”有效理论。对应于后者,得到了Langevin型输运方程,通过计算,高温和高密近似下色导率的具体表达式最终被获得。最后,我们比较了输运理论与场论之间的关系,指出了输运理论可用来研究非平衡态夸克胶子等离子体。
张超,郑小平[5](2003)在《动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能》文中指出介绍了经典非Abel等离子体满足的动力论方程及求解的方法.同时考虑夸克与反夸克贡献得到解析的有效质量(同时包含温度和化学势)的表达式,进而推出包含化学势的硬热圈自能,和场论所得结果完全一致.
陈继胜[6](2001)在《极端条件下强作用物质介质效应的研究》文中进行了进一步梳理研究强作用物质的基本性质有两个基本理论框架,一是温度场论,二是动力论。本文分别用半经典的动力论研究了夸克胶子等离子体—QGP的介质效应,用虚时形式的温度场论研究了热密强子物质环境介质效应对ρ介子性质的影响。 QGP有比QED电磁等离子体更丰富的集体效应。特别是作为强作用物质的QGP,其最本质的特征是非阿贝尔非线性效应。本文以QGP半经典动力论方程—色动力学方程为出发点,分析了QGP中的非性线介质特性。利用导数展开法,对空间波矢量κ展开,迭代求解QGP非线性动力论方程。首次得到了硬热圈水平上的非线性空间阻尼率。 描述介质特性的一个非常重要的物理量是介电容率,介质的很多特性如色散关系、时间阻尼和空间阻尼等都和这一特征物理量密切相关。本文计及非阿贝尔自作用项的贡献,利用把方程中的相关量分成正规项和涨落项的方法,按弱场迭代求解色动力学方程,得到了包含自作用贡献的非线性介电容率。利用这个结果,分别计算得到了QGP的非线性本征频移和非线性朗道阻尼率。 随着相对论重离子对撞机RHIC的开通运行,关于高温高密极端条件下退禁闭相变和手征对称部分恢复的相变信号的研究是当今高能核物理界的重大热点。其中电磁信号由于不受强作用影响,最为“干净”而受人们重视。如何认识实验观测到的在低不变质量区双轻子信号增强现象是当今讨论电磁信号的突出问题。在解释这一实验现象时,由于强子相的ρ介子寿命可小于火球寿命,所以人们特别关注关于热强子物质中通过ρ介子产生双轻子对的研究。本文基于虚时形式的有限温度场论,分析了热密强作用物质环境对ρ介子性质的影响,计算得到了ρ介子的谱函数。结果显示高温高密强子物质环境对其有非常重要的影响:ρ谱函数在温度或密度不太高时谱函数曲线变宽,并且峰朝不变质量高的方向移动;在极端高温或高密情况下谱函数却变窄,并且峰朝不变质量低的方向移动,在不变质量M~0.4-0.6 GeV区间谱函数有比较明显的增强,这有助于解释双轻子产生的相关实验现象。
二、动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能(论文提纲范文)
(1)夸克物质的色介电函数及喷注在介质中的感应现象(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 理论基础 |
§2.1 有限温度场理论 |
§2.1.1 有限温度热传播子 |
§2.1.2 有效微扰论——硬热圈重求和方法 |
§2.2 动力论 |
§2.2.1 波尔兹曼动力论 |
§2.2.2 QCD半经典动力论 |
§2.3 相对论流体力学 |
§2.3.1 相对论流体力学的基本形式 |
§2.3.2 从动力论到流体力学 |
§2.3.3 理想色流体力学 |
第三章 QGP的介电函数 |
§3.1 引言 |
§3.2 胶子有效自能和QGP介电函数 |
§3.3 数值结果和讨论 |
§3.4 总结 |
第四章 快速部分子激发的尾迹势 |
§4.1 引言 |
§4.2 QGP的线性响应理论和重求和尾迹势 |
§4.3 数值结果和讨论 |
§4.4 总结 |
第五章 粘性QGP的介电函数 |
§5.1 引言 |
§5.2 粘性色流体力学方程 |
§5.3 极化张量Π~(μv)和介电函数ε_L |
§5.4 数值结果 |
§5.5 总结 |
第六章 粘性QGP中的尾迹势 |
§6.1 简介 |
§6.2 粘性QGP中的尾迹势 |
§6.3 数值结果和讨论 |
§6.4 总结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
完成工作列表 |
致谢 |
(2)热QCD介质中重夸克偶素的熔解(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
第二章 理论基础 |
2.1 QCD介绍 |
2.2 有限温度规范场论 |
第三章 热QCD中的德拜质量 |
3.1 作背景 |
3.2 介质的德拜屏蔽 |
3.3 热QCD中的德拜质量 |
第四章 热QCD介质中重夸克偶素的势模型 |
4.1 工作背景 |
4.2 势模型 |
4.3 零温极限下重夸克偶素 |
4.4 高温下重夸克偶素的结合能 |
4.5 相互作用自由能和矩 |
4.6 小结与讨论 |
第五章 夸克偶素的熔解 |
5.1 工作背景 |
5.2 熔解温度的半经典近似处理及介绍 |
5.3 夸克偶素的熔解温度 |
5.4 夸克偶素的熔解率 |
5.5 小结与讨论 |
第六章 工作小结与展望 |
参考文献 |
(3)强作用物质的介电性质和耗散性质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 理论基础 |
§2.1 规范玻色子的传播子和极化张量 |
§2.1.1 零温自由传播子 |
§2.1.2 极化张量与有效传播子 |
§2.2 硬热圈和有效微扰论 |
§2.2.1 实时温度传播子及其Keldysh表示 |
§2.2.2 硬热圈近似 |
§2.2.3 有效微扰论 |
§2.3 线性响应下的介质效应 |
§2.3.1 介电性质 |
§2.3.2 集体效应:屏蔽和阻尼机制 |
§2.4 输运方程 |
§2.5 QGP的输运性质 |
§2.5.1 基本定义 |
§2.5.2 动力论的计算框架 |
§2.5.3 Kubo公式的计算框架 |
第三章 强作用物质的介电函数 |
§3.1 核物质的介电函数 |
§3.2 张量耦合 |
§3.3 sQGP介电函数的模型计算 |
§3.3.1 玻色子单圈自能 |
§3.3.2 数值结果及对比 |
§3.3.3 小结和讨论 |
第四章 热密QED的切向粘滞系数 |
§4.1 动力论计算 |
§4.1.1 碰撞项 |
§4.1.2 变分法 |
§4.2 Kubo公式计算 |
§4.2.1 玻色子圈 |
§4.2.2 费米子圈 |
§4.3 一点讨论 |
第五章 热密QGP在弱耦合区的耗散性质 |
§5.1 QGP的切向粘滞 |
§5.2 粘滞过程的熵产生 |
§5.2.1 方案一 |
§5.2.2 方案二 |
§5.3 粘滞系数与熵密度的比值 |
§5.4 小结 |
第六章 sQGP中振荡势的模型理论 |
§6.1 QED和sQED自能 |
§6.2 数值结果 |
§6.3 小结和讨论 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
完成工作目录 |
致谢 |
(4)非Abel等离子体软模式和超软模式半经典输运理论(论文提纲范文)
第一章 非Abel输运理论基础 |
1.1 Wong方程和粒子分布函数 |
1.2 非Abel输运方程 |
1.3 动力论描述的条件 |
第二章 平均场动力学 |
2.1 平均场及其涨落 |
2.2 有效输运方程 |
2.3 二阶矩近似和小耦合展开 |
第三章 Vlasov近似与“硬热圈”“硬密圈”有效理论 |
3.1 Vlasov方程 |
3.2 胶子自能 |
第四章 二阶矩近似下的有效输运理论 |
4.1 领头阶近似下平均场及其涨落的动力学 |
4.2 涨落方程的求解 |
4.3 局域近似下输运方程的解 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
(6)极端条件下强作用物质介质效应的研究(论文提纲范文)
第一章 引言 |
第二章 强作用物质的理论基础 |
2.1 有限温度场论基础 |
2.2 有效微扰论简介—硬热圈及硬热圈重求和 |
2.3 热QCD等离子体的经典理论基础 |
2.3.1 极端相对论条件下热QCD等离子体的基本物理图像 |
2.3.2 线性响应理论中的色电屏蔽 |
2.3.3 QGP的(半)经典输运理论 |
2.3.4 从半经典动力论方程导出硬热圈 |
2.4 有效理论及超越HTL's |
2.5 热QCD介质效应及所要解决的问题 |
第三章 无碰撞QGP中的边值问题与非线性空间阻尼率 |
3.1 工作背景 |
3.2 介质中的初值问题和边值问题 |
3.2.1 介电张量及性质 |
3.2.2 介质中的本征振荡 |
3.2.3 初值问题 |
3.2.4 边值问题 |
3.3 导数展开法及其在求解初边值问题中的应用 |
3.4 QGP的半经典动力论方程的付里叶变换形式 |
3.5 线性近似 |
3.6 二阶近似及三波作用 |
3.7 非线性空间阻尼率 |
3.8 小结 |
第四章 包含色场非阿贝尔自作用的QGP介电容率 |
4.1 工作背景 |
4.2 变量的分解及涨落量的动力论方程 |
4.3 线性和非线性色流 |
4.3.1 一阶近似和线性色散关系 |
4.3.2 二阶和三阶色流 |
4.4 夸克胶子等离子体的非线性色介电容率 |
4.5 小结 |
第五章 高温高密极端条件下ρ介子的谱函数 |
5.1 工作背景 |
5.2 双轻子分布与ρ自能的关系 |
5.3 热密环境中的ρ介子自能 |
5.3.1 热π介子中的ρ谱函数 |
5.3.2 热密环境中的ρ介子谱函数 |
5.4 结论 |
5.5 附录1: 热密环境中的核子质量 |
5.6 附录2: 投影张量的性质及应用 |
第六章 结束语及工作展望 |
参考文献 |
完成及发表论文目录 |
四、动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能(论文参考文献)
- [1]夸克物质的色介电函数及喷注在介质中的感应现象[D]. 蒋冰峰. 华中师范大学, 2011(10)
- [2]热QCD介质中重夸克偶素的熔解[D]. 林贤散. 华中师范大学, 2009(S2)
- [3]强作用物质的介电性质和耗散性质[D]. 刘绘. 华中师范大学, 2007(04)
- [4]非Abel等离子体软模式和超软模式半经典输运理论[D]. 张超. 华中师范大学, 2003(03)
- [5]动力论方法计算包含化学势的硬热圈自能[J]. 张超,郑小平. 高能物理与核物理, 2003(01)
- [6]极端条件下强作用物质介质效应的研究[D]. 陈继胜. 华中师范大学, 2001(01)