Thermodynamics of the low density excluded volume hadron gas
在低密度近似下,我们考虑了在有限温度和化学势下排斥体积粒子的热力学。我们假设玻尔兹曼统计,研究在相同的温度、压力和粒子数下,排除体积对理想气体热力学的影响。我们表明,考虑到由于排除体积的自由焓的变化,并使用麦克斯韦恒等式,可以导出相关的多组分气体的热力学函数和参数。这个推导是相当普遍的,因为粒子可能有不同的大小和形状,这也取决于它们的动量。该方法除具有简单性和通用性外,还具有消除以往研究中出现的超越方程的优点。排斥体积热力学的一个代表性例子是硬球的单组分气体。对于这种情况,使用病毒式展开,低密度近似的有效性限制进行了讨论。
2015-12-06 hep-ph nucl-ex
Production of Strange, Non-strange particles and Hypernuclei in an Excluded-Volume Model
本文系统地研究了奇异强子和非奇异强子产额的产生及其比值。我们还分析了生产轻核,超核和他们的反核在我们的排除体积模型在一个广泛的能量范围内从交替梯度同步加速器(AGS)的大型强子对撞机(LHC)的能量。进一步,我们扩展了我们的模型,用于研究重离子碰撞中产生的强子的快度谱。
2013-09-12 hep-ph nucl-th
Monte Carlo approach to the excluded-volume hadron resonance gas in grand canonical and canonical ensembles
介绍了强子共振气体模型中强子产额抽样的蒙特卡罗方法。利用重要性抽样技术和拒绝抽样技术,同时考虑了强子本征体积有限引起的排斥体积效应和正则系综(CE)中精确电荷守恒效应. MC程序允许一个计算任意时刻的事件由事件强子产量。请注意,之前未考虑排除体积HRG的CE公式。MC模拟与已知的分析结果在热力学极限的排除体积HRG在巨正则系综和CE的非相互作用粒子。MC程序应用于研究同时排除体积和CE效应。这些影响被认为是在完整的HRG计算粒子数的波动,并估计有限尺寸的影响。
2018-12-17 hep-ph nucl-th
The effect of flow on Hadronic Spectra in an Excluded-Volume Model
最近,我们提出了一个物理相容的排除体积模型的HG火球,我们注意到,我们的模型给出了一个合适的描述多粒子生产的各种属性和它们的比例在整个温度和重子密度范围。本文的目的是获得单位快度切片中冻结体积($dV/dy$)以及火球总体积随质心能量$(\sqrt{s_{NN}})$的变化,并将我们的模型计算结果与由Hanbury-Brown-Twiss(HBT)π介子干涉法得到的相应热冻结体积进行比较。我们还测试了我们的模型在提取各种强子的总多重数以及中心快度密度方面的有效性,并将它们与最近的结果进行了比较。我们进一步计算的快速性,以及在不同的重离子对撞机实验中产生的各种粒子的横向动量谱,以检查流的作用,通过匹配我们的预测适当与现有的实验结果。最后,我们扩展了我们的分析生产轻核,超核和他们的反核在一个广泛的能量范围从交替梯度同步加速器(AGS)的大型强子对撞机(LHC)的能量。
2013-02-08 hep-ph
Hot and Dense Hadron Gas (HG): A New Excluded-volume approach
基于排斥体积方法,我们对热的稠密强子气体(HG)建立了一个热力学相容的状态方程(EOS)。我们计算了各种不同的强子数和强子比,并将我们的模型结果与其他排斥体积模型和实验结果进行了比较。我们还计算了各种传输系数,例如$η/s$等,并将其与其他HG模型结果进行比较。此外,我们还检验了我们的模型在获得各种强子快度谱方面的有效性,并通过将我们的预测与实验数据相匹配,研究了流对它们的影响。
2013-02-08 hep-ph nucl-th
Induced Surface and Curvature Tensions Equation of State of Hadrons with Relativistic Excluded Volumes and its Relation to Morphological Thermodynamics
给出了一个精确地解释两个具有硬核排斥的相对论强子排斥体积的洛伦兹收缩的解析公式。利用所得到的表达式,我们推导出了相对论排斥体积下玻尔兹曼粒子的状态方程,并给出了系统压力、表面张力系数和曲率张力系数的表达式。本文研究了最轻重子和介子在极高温度(粒子数密度)和很大简并因子值下的有效排斥体积的行为。所得到的状态方程的几个参数化证明了在高粒子数密度的有效排除体积的普遍渐近性。这是奇怪的,所发现的洛伦兹收缩粒子的最大堆积分数$η\simeq 0.75$是非常接近的经典硬球的相同半径$η_{exc} \approx 0.74$的致密包装限制。我们表明,开发的状态方程是巨正则形式的形态热力学方法适用于洛伦兹收缩刚性球。
2021-04-13 hep-ph nucl-th
Excluded-volume model for quarkyonic Matter: Three-flavor baryon-quark Mixture
基于重子有效尺寸的单味排斥体积模型再现了最近研究GW 170817所要求的物态方程的软硬密度演化。这个唯象模型基本上实现了从稠密物质的大$N_{c}$规范理论引入的夸克物质概念。增强的核子相互作用和动态生成的夸克自由度可以再现EoS的硬-软演化。本文通过考虑电磁荷和可能的弱平衡,将排除体积模型推广到三味系统,以得到对由引力波观测推断的EoS软硬行为的恰当描述.
2020-08-19 hep-ph nucl-th
Excluded volume effects in the hybrid star EoS
在这方面的贡献,我们概述了一个新的2相描述的夸克-核物质混合状态方程,考虑到相空间占用(排除体积)的影响,在强子和夸克物质阶段。对于核物质阶段,在增加密度的可用体积的减少导致硬化,而对于夸克物质阶段的有效弦张力的减少,在限制密度泛函。混合状态方程中的解禁闭相变对两种排斥体积效应都很敏感。作为应用,我们考虑了电中性和$β$ -平衡的紧致星约束下的物质。我们得到的质量半径关系的混合星,满足$2M_\odot$约束,并表现出高质量的孪生现象。这两个特征敏感地依赖于排除的体积。
2015-11-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Excluded Volume Effects on Cold Neutron Star Phenomenology
该研究利用夸克层面导出并纳入排除体积短程排斥的强子态物态方程,证明在含β平衡超子情况下仍可支撑2.2倍太阳质量中子星,并满足半径与潮汐形变率观测约束。
2023-08-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Interplay between Symmetry Energy and Excluded Volume Corrections under the Direct Urca Cooling Constraint in Neutron Stars
状态方程的对称能修正和排斥体积修正对中子星的内部结构和组成,即重子密度和质子分数的分布都起着重要的作用。虽然对称能唯一地决定了质子分数,但排除的体积效应控制了中子星内部的最大密度值。对冷却中子星的观测表明,对于典型的低质量恒星,Urca的快速直接冷却是不起作用的,这表明质子分数低于Urca直接冷却过程开始的阈值。这反过来又限制了中子星内部可接受的密度范围,并可能需要排除体积校正。在这方面的贡献,我们讨论了快速冷却,对称性能量和排除体积修正的状态方程,将需要满足直接Urca冷却约束之间的相互作用。
2016-04-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Fluctuations and correlations of conserved charges in an excluded volume hadron resonance gas model
本文给出了排斥体积强子共振气体模型中高阶涨落与温度($T$)和重子化学势($μ_B$)的关系以及守恒电荷之间的关联。在唯象确定的冻结曲线上计算了净质子、净K介子和净电荷的矩积,如方差与均值之比($σ^2/M)$)、偏度与标准差之积($Sσ$)、峰度与方差之积($κσ^2$)。此外,还将净质子矩和净电荷矩的乘积与STAR实验测量的数据进行了比较。讨论了模型结果与强子半径参数的关系。
2014-09-18 hep-ph nucl-th
A model-free procedure to correct for volume fluctuations in E-by-E analyses of particle multiplicities
提出一种基于事件混合的无模型程序,直接从数据中提取参与者涨落,以修正体积涨落对粒子多重数分布矩的影响,无需模型计算。
2022-11-27 hep-ph nucl-ex nucl-th
Excluded volume effects in the quark-mass density-dependent model: implications for the equation of state and compact star structure
本研究扩展了夸克质量密度依赖模型,引入排除体积效应以修正状态方程,使其变硬,从而使自束缚和混合致密星的质量-半径关系符合现代天体物理观测约束。
2023-12-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Viscosity in the excluded volume hadron gas model
考虑了范德华排斥体积强子共振气体模型中的剪切粘度$η$。对于剪切粘度,本文将硬核粒子的非相对论气体的结果推广到硬核半径r相等,质量不同的混合粒子。在热平衡条件下,考虑了强子平均动量的相对论修正。研究了粘度$η$与熵密度s的比值。在核-核碰撞中,它沿化学冻结线随碰撞能量的增加而单调减小。作为硬核半径r的函数,在高碰撞能量下发现在$r \approx 0.5$ fm附近的比率$η/s\approx 0.3$的宽最小值。对于$T=T_c=180$ MeV的电荷中性系统,对于$r\cong 0.53$ fm,达到比率$η/s\cong 0.24$的最小值。为了证明强子相内核-核碰撞的流体动力学方法的合理性,在排除的体积强子共振气体中,应该满足下面对硬核强子半径的限制$r~ \ge ~0.2$ fm。
2007-08-01 hep-ph nucl-th
Finite-Temperature Quarkyonic Matter with an Excluded Volume Model
我们引入一个理论框架来分析最近提出的夸克物质的“排除体积”模型的热性质。这需要提出有限的温度分布函数和熵泛函的内部理论一致性的约束。我们使用这里开发的形式来分析温度对夸克起始作为重子密度的函数的影响。我们发现,重子密度的夸克相出现时,只略有下降,随着温度的影响,由大$N_c$。我们还发现,有限的温度增加了夸克的密度。该框架可用于计算与中子星合并有关的热密夸克物质的物态方程。
2020-10-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Strange quark stars: the role of excluded volume effects
本研究通过纳入排除体积效应的夸克质量密度依赖模型,分析了奇异夸克星的性质,发现该效应不影响稳定性窗口但显著提高最大引力质量,并使模型符合包括HESSJ1731在内的现代天体物理观测约束。
2024-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
On the chemical freeze-out criteria in a hot and dense fireball
密集的热火球中的冻结标准的深入调查提供了重要的信息,从火球的粒子排放。一个系统的比较,这些建议在这里提出的框架内的一致的排斥体积模型已被发现描述的性质的强子气体(HG)相当不错。我们发现排除体积修正的影响是相当大的,平均能量为0.9 GeV,在这个模型中,$n_b+n_{\bar b}$几乎保持恒定在0.12/fm $^3$和归一化熵密度$s/T^3\approx 6$。此外,这些值与束或质心能量无关,也与靶和束核无关。在理想的HG模型中,这些量表现出实质性的能量依赖性。此外,我们已经比较了各种排除体积模型的预测,在精确确定这些标准,我们发现,一致的排除体积模型给出了最好的结果。此外,我们还发现了另一个重要的判据,即在我们的模型中,每个强子的熵为常数6。我们希望这些发现能对火球在化学冻结之前的膨胀动力学和整体热力学性质有相当大的了解。
2007-11-23 hep-ph
Roberge-Weiss periodicity and singularity in hadron resonance gas model with excluded volume effects
针对含体积排斥效应的强子共振气体模型,研究其在纯虚重子数化学势下的Roberge-Weiss周期性,发现T≈211MeV时θ=(2k+1)π处存在奇异性,可由对偶体积排斥效应解释,且该效应在TRW下方可见并可通过格点QCD探测。
2024-12-03 hep-lat hep-ph nucl-th
Excluded-volume effects for a hadron gas in Yang-Mills theory
当重离子碰撞中产生的粒子多重数符合强子共振气体模型时,排斥体积效应起着重要的作用。在这项工作中,我们研究了这种影响的状态方程的纯杨米尔斯理论在低温下,比较预测的统计模型与晶格的结果。特别是,我们提出了一个详细的分析SU(2)和SU(3)杨-米尔斯理论:我们发现,对于这两个,最好的拟合的平衡热力学量时,假设不同的胶球状态的体积是成反比的质量。这些发现的QCD的影响进行了讨论。
2017-05-30 hep-lat hep-ph nucl-th
Quark-Nuclear Hybrid EoS with Excluded Volume Effects
介绍了一种在强子相和夸克物质相都考虑了排斥体积效应的夸克-核物质混合状态方程的两相描述。核相表现为随着密度的增加,可用体积减少,导致物质变硬。夸克物质相显示有效弦张力的限制密度泛函从可用的体积贡献的减少。核物质状态方程是基于相对论密度泛函模型DD 2的排斥体积。夸克物质是基于对自由费米气体的平均场修正,我们将更详细地讨论。相互作用被分解为平均标量和矢量分量。标量相互作用是由夸克之间的弦势激发的,而矢量相互作用势则是由夸克的高阶相互作用激发的,从而导致在高密度下的刚性增加。作为应用,我们考虑了电中性和$β$ -平衡的紧致星约束下的物质。我们得到的质量半径关系的混合星,形成第三个家庭,从纯强子恒星分支断开,并满足$2M_\odot$约束。
2017-06-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dissipative properties of hot and dense hadronic matter in excluded volume hadron resonance gas model
在排斥体积强子共振气体(EHRG)模型的范围内,利用弛豫时间近似下的相对论Boltzmann方程估计了强子物质的耗散性质,即剪切粘度和体粘滞系数。结果表明,在重子化学势为零时,剪切粘滞熵比($η/s$)随温度的变化而减小,而在重子化学势为有限时,该比随温度的变化规律相同,但接近Kovtun-Son-Starbucks(KSS)界.沿着化学冻结曲线,除了小的初始单调上升之外,比率$η/s$几乎恒定。这一观察可能与实验发现有关,即带电强子的微分椭圆流在较低的质心能量下不会发生显著变化。我们进一步发现,体粘滞系数与熵密度之比($ζ/s$)随温度的升高而减小,但在温度较高的有限重子化学势下,体粘滞系数与熵密度之比有较大的值。沿冻结曲线,$ζ/s$在较低的质心能量处单调减小,然后饱和。
2015-08-21 hep-ph nucl-th
Excluded-volume model for quarkyonic matter II: Three-flavor shell-like distribution of baryons in phase space
我们扩展了包含奇异粒子的同位旋对称双味稠密夸克物质的排除体积模型[Phys. Rev. C 101,035201(2020)],并讨论了它对中子星的影响。重子的有效尺寸由短程区的发散硬核势定义。在硬核密度附近,近距离的重子之间的排斥核导致重子数密度饱和,并从低相空间产生微扰夸克,根据泡利不相容原理,导致重子的类壳分布.奇夸克费米海总是在高密度下出现,而$Λ$超子壳层只在$Λ$超子的有效尺寸小于核子的有效尺寸时出现.我们发现奇异夸克物质的压力可以大到足以支撑两倍太阳质量的中子星,并且可以有很大的声速$c_s^2 \simeq 0.7$。在大多数大质量中子星的内核,微扰夸克携带的重子数约占30%。
2020-12-09 hep-ph nucl-th
Freeze-out volume of hot dense fireball
提出了一个热力学一致的排除体积模型来解释从最低SIS能量到最高RHIC能量的粒子多重性。分别推导了π介子和K介子在一个单位快度切片中的化学冻结体积,并与Hanbury-BrownTwiss(HBT)π介子干涉测量得到的相应热冻结体积进行了比较。此外,我们提取了在我们的模型中,介子和核子的冻结数密度随质心能量的变化,并将它们与HBT的数据进行了比较。
2007-09-27 hep-ph
The balance of attractive and repulsive hadronic interactions: the influence of hadronic spectrum and excluded volume effects on lattice thermodynamics and consequences on experiments
排斥强子相互作用在QCD动力学中起着重要的作用,吸引强子相互作用则以共振形成为代表。在这项研究中,我们提出了不同的方案,以参数化排斥相互作用,然后能够提取强子的有效尺寸从适合格点量子色动力学模拟。我们发现,在奇异粒子和轻粒子之间存在差异的情况下,奇异粒子系统地比质量相同的轻粒子小。非常简单的实施排斥相互作用原则上允许提取精确的信息,一旦相应的晶格观测,敏感的感兴趣的物种,所有强子物种提供。与参数化,最好地再现晶格数据也有一个很好的描述ALICE和STAR实验测得的实验产量。
2017-11-08 hep-lat hep-ph nucl-th
Fluctuations in Charged Particle Multiplicities in Relativistic Heavy-Ion Collisions
本文利用布鲁克海文国家实验室和欧洲核子研究中心的实验数据和事件发生器,计算了相对论性重离子碰撞中带电粒子的多重数分布及其随事件的涨落。多重数涨落对QCD相变和QCD相图中临界点的存在很敏感。此外,多重性波动为其他逐事件测量提供了基线。用多重数分布的标度方差表示的多重数涨落是一个强度很大的量,但对系统的体积涨落很敏感。本文讨论了窄中心面元的选择和中心面元宽度效应的校正对控制体积波动的重要性。据观察,在所有的碰撞能量的多重性分布的平均值和宽度单调增加作为增加中心的函数,而多重性波动显示最小的变化与中心。束流能量的依赖性表明,多重数波动有一个缓慢的上升,在较低的碰撞能量和保持不变,在较高的能量。
2016-06-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Hadron Resonance Gas Equation of State from Lattice QCD
在强子共振气体模型下,分析了在小温度$T < 155$ MeV和零重子化学势下,格点量子色动力学中压力和能量密度的Monte Carlo结果.考虑了理想强子共振气体的两种推广:描述强子在短距离排斥的排斥体积模型和具有指数质谱的Hagedorn模型。逐一考虑这两个模型,我们没有找到支持其中任何一个的决定性证据。由于压力和能量密度对排除体积和Hagedorn质谱效应的敏感性不同,出现了有争议的结果。另一方面,我们已经发现了一个明确的证据,同时存在的两个。它们导致相当重要的贡献:由于排除体积效应和Hagedorn质谱的增强,强子共振气体的化学函数的抑制效应。
2015-01-23 hep-lat hep-ph nucl-th