恒定電場下NJL模型的手征相變
發(fā)布時間:2020-10-31 19:20
對強相互作用物質(zhì)的研究是粒子物理學中的一個具有吸引力的課題。大多數(shù)研究集中于高溫或高密度對強相互作用物質(zhì)的影響,也有一些研究致力于磁場對其的影響。另一方面,Au+Au和Pb+Pb重離子碰撞實驗產(chǎn)生了與磁場具有相同數(shù)量級的強電場。因此,研究電場對強相互作用影響變得很重要。量子色動力學(QCD)是強相互作用的基本理論。盡管其在高能區(qū)域取得了巨大成功,但在核相互作用或低能強子過程中的適用性是有限的。這些困難在很大程度上是技術性的,與理論的非微擾特征有關。擺脫這些制約的方法之一是使用有效模型,這些模型包含了與低能量QCD一致的某些特征。NJL(Nambu Jona-Lasinio)模型就是這樣一個模型。它在手征極限下具有手征對稱性,并且該對稱性自發(fā)地破缺會導致無質(zhì)量的Goldstone玻色子。該模型可用于研究夸克物質(zhì),強子在零溫度以及有限溫度下的手征相變。由于紅外發(fā)散的存在以及研究接近臨界點的物理,有限溫度下的量子場論面臨著一個主要的復雜因素,即微擾論失效,所以一般需要非微擾方法。除了其他方法外,最優(yōu)化微擾論(OPT)也是描述熱力學的重要技術。它基于相互作用的拉格朗日量的重組,使其依賴于任意(質(zhì)量)參數(shù),這個參數(shù)可用一個確定的優(yōu)化方法加以決定。在本論文中,我們研究了電場對有限溫度和化學勢下的手征相變的影響。使用了超出平均場近似的兩味NJL模型和OPT方法,我們將微擾的有效勢展開到一階。結果表明:(1)電場會降低組分動力學夸克質(zhì)量,從而促進手征對稱性的恢復;(2)當溫度增加時手征相變的臨界電場減弱;(3)化學勢傾向于部分恢復手征對稱性并導致臨界電場降低。
【學位單位】:遼寧師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:O572.243
【部分圖文】:
行中的第一項和第二項分別給出了膠子場和夸克場的動能項,根據(jù)它可以播子。第二行給出了夸克-膠子相互作用項:qqg 頂角耦合。最后一行為三自耦合項。膠子自耦合是 SU (3)群非阿貝爾性的結果,這點與電動力學有膠子等離子體(QGP) 是 QCD 物質(zhì)的一種重要形態(tài),對 QGP 的研究有助于人們更深入地理解性質(zhì)以及 QCD 的相圖構成情況,本節(jié)我們將簡要介紹 QGP 的產(chǎn)生以及其P 的產(chǎn)生CD 的漸近自由性質(zhì),人們很容易想到產(chǎn)生 QGP 的可能性:高溫和/或高密空的溫度不斷升高,則在達到一定的臨界溫度后,強子開始彼此重疊。后將導致夸克不再兩兩成對形成介子或三三成群形成重子,而是由強子體克和膠子為基本自由度的接近自由的 QGP 狀態(tài),見圖 1.1[1]。
圖 1.2 高密度 QGP 的產(chǎn)生Fig. 1.2 Creation of high density QGP人們期望在足夠高的溫度和/或密度的條件下得到 QGP,進而使理論上的推測更有說服力:現(xiàn)代宇宙學的研究表明,在宇宙大爆炸后最初的幾微妙內(nèi),溫度遠高于臨溫度,由標準模型知,這樣的高溫條件下只可能存在夸克和輕子,因此,在強子化之很有可能在當時的極端條件下找到 QGP。在這之后,隨著宇宙不斷膨脹,溫度會隨之低,當溫度降到約為170MeV 時,夸克物質(zhì)會發(fā)生對稱性破缺,并開始“凍結”為質(zhì)和中子。另外,像中子星這樣的致密星的中心比臨界重子密度更致密,從而人們猜測那里或許可以找到高密度 QGP 相?赡墚a(chǎn)生 QGP 的另一種方法是通過實驗室中的高重離子碰撞。下表是與產(chǎn)生 QGP 相關的實驗:
強相互作用物質(zhì)的相圖
【參考文獻】
本文編號:2864392
【學位單位】:遼寧師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:O572.243
【部分圖文】:
行中的第一項和第二項分別給出了膠子場和夸克場的動能項,根據(jù)它可以播子。第二行給出了夸克-膠子相互作用項:qqg 頂角耦合。最后一行為三自耦合項。膠子自耦合是 SU (3)群非阿貝爾性的結果,這點與電動力學有膠子等離子體(QGP) 是 QCD 物質(zhì)的一種重要形態(tài),對 QGP 的研究有助于人們更深入地理解性質(zhì)以及 QCD 的相圖構成情況,本節(jié)我們將簡要介紹 QGP 的產(chǎn)生以及其P 的產(chǎn)生CD 的漸近自由性質(zhì),人們很容易想到產(chǎn)生 QGP 的可能性:高溫和/或高密空的溫度不斷升高,則在達到一定的臨界溫度后,強子開始彼此重疊。后將導致夸克不再兩兩成對形成介子或三三成群形成重子,而是由強子體克和膠子為基本自由度的接近自由的 QGP 狀態(tài),見圖 1.1[1]。
圖 1.2 高密度 QGP 的產(chǎn)生Fig. 1.2 Creation of high density QGP人們期望在足夠高的溫度和/或密度的條件下得到 QGP,進而使理論上的推測更有說服力:現(xiàn)代宇宙學的研究表明,在宇宙大爆炸后最初的幾微妙內(nèi),溫度遠高于臨溫度,由標準模型知,這樣的高溫條件下只可能存在夸克和輕子,因此,在強子化之很有可能在當時的極端條件下找到 QGP。在這之后,隨著宇宙不斷膨脹,溫度會隨之低,當溫度降到約為170MeV 時,夸克物質(zhì)會發(fā)生對稱性破缺,并開始“凍結”為質(zhì)和中子。另外,像中子星這樣的致密星的中心比臨界重子密度更致密,從而人們猜測那里或許可以找到高密度 QGP 相?赡墚a(chǎn)生 QGP 的另一種方法是通過實驗室中的高重離子碰撞。下表是與產(chǎn)生 QGP 相關的實驗:
強相互作用物質(zhì)的相圖
【參考文獻】
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1 陳圓圓;有限溫度和化學勢下π、σ介子的質(zhì)量[D];遼寧師范大學;2018年
本文編號:2864392
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