Transport coefficients of the quark-gluon plasma in ultrarelativistic limit
在Chapman-Enskog第一近似下,计算了强夸克-胶子等离子体(sQGP)的输运系数,即剪切粘滞系数$η$、热导率$\gk$和体粘滞系数$ζ$.他们制定的两重积分取决于粒子的相互作用,被称为相对论性欧米茄积分,推导和他们的评价在超相对论性的限制,假设独立的相对和总动量的两个碰撞粒子的截面。我们发现的体积粘度和显着的温度依赖性的剪切粘度和热导率的抑制。然而,在高温下,它们分别与温度的三次和二次幂成比例。此外,我们还发现在这种超相对论展开中,所有的结果都是由首阶贡献所支配的。
2012-10-03 hep-ph nucl-th
Influence of a temperature-dependent shear viscosity on the azimuthal asymmetries of transverse momentum spectra in ultrarelativistic heavy-ion collisions
研究了随温度变化的剪切粘滞系数对熵密度比$η/s$、不同的剪切弛豫时间$τ_π$以及不同的初始条件对带电强子和已识别粒子的横动量谱的影响。我们调查的方位流的不对称性作为碰撞能量和中心性的函数。在RHIC能区,椭圆流系数主要由强子粘性决定。只有在较高的碰撞能量的影响,在QGP相的粘度是可见的流动不对称性。然而,在QCD过渡区附近的剪切粘性对系统的集体流的影响最大。我们还发现,椭圆流的中心依赖性是敏感的温度依赖性的$η/s$。
2012-03-12 hep-ph nucl-th
Event-by-event fluctuations in perturbative QCD + saturation + hydro model: pinning down QCD matter shear viscosity in ultrarelativistic heavy-ion collisions
我们引入了一个用于超相对论重离子碰撞的逐事件微扰-QCD+饱和+ Hydro(“EKRT”)框架,利用饱和猜想控制软粒子的产生,计算了次领先阶微扰QCD产生的涨落QCD-物质能量密度,并用耗散流体动力学逐事件描述了QCD物质的时空演化.我们同时进行强子多重性,横向动量谱和方位角不对称的流量系数的中心依赖性的比较,对LHC和RHIC测量。我们还比较了计算的事件的概率分布的相对波动的椭圆流,事件平面角的相关性,从铅+铅碰撞在LHC的实验数据。我们展示了如何这样一个系统的多能量和多观测分析测试初始状态计算和流体力学的适用范围,特别是它如何约束QCD物质的剪切粘熵比在其不同阶段的温度依赖性在一个显着一致的方式。
2015-05-11 hep-ph nucl-th
Influence of temperature dependent shear viscosity on elliptic flow at back- and forward rapidities in ultrarelativistic heavy-ion collisions
本文研究了温度依赖的剪切粘滞系数与熵密度比$η/s$对不同快度强子的方位各向异性v_2和v_4的影响。我们发现,在RHIC全能量($\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV)下的Au+Au碰撞中,在所有快度下,强子粘滞性都主导着流动各向异性;而在LHC能量($\sqrt{s_{NN}}=2760$ GeV)下的Pb+Pb碰撞中,在中快度下,流动系数受等离子体相和强子相粘滞性的影响,但离中快度越远,强子粘滞性越占主导地位.我们发现椭圆流和四边形流的中心性和快度依赖性有助于区分$(η/s)(T)$的不同参数化。我们还发现,在midrapidity的流量谐波几乎是独立的解耦标准,但显示出一定的敏感性,在向后和向前的rapidities的标准。
2014-11-12 hep-ph nucl-ex nucl-th
The domain of validity of fluid dynamics and the onset of cavitation in ultrarelativistic heavy ion collisions
如果QCD物质的体粘滞系数很大,那么在超相对论性重离子碰撞中产生的热而致密的物质的有效压力会变为负值,导致等离子体演化的不稳定性。在重离子碰撞的背景下,这种效应有时被称为空化。在这篇文章中,我们讨论了在LHC能量的超相对论性重离子碰撞中,在逐事件流体动力学模拟中空化的发生。我们估计多大的体积粘度的QGP必须在QCD(伪)相变区域,以使系统的有效压力实际上成为负的。
2015-03-02 hep-ph nucl-th
How large is the Knudsen number reached in fluid dynamical simulations of ultrarelativistic heavy ion collisions?
研究了流体动力学在超相对论重离子碰撞和高多重数质子核碰撞中的应用。为了使流体动力学适用,系统的微观和宏观距离/时间尺度必须充分分离。分离的程度通过这些尺度之间的比率来量化,通常称为努森数。在这项工作中,我们计算的克努森数达到在RHIC和LHC能量的AA和PA碰撞的流体动力学模拟。为此,我们考虑不同的选择剪切粘度参数化,初始状态和初始化时间。然后,我们估计的剪切粘度值的流体动力学描述的超相对论AA和PA碰撞故障。特别是,我们研究了这些值如何依赖于中心性,在AA碰撞的情况下,和多重性,在PA碰撞的情况下。我们发现,AA碰撞中的最大粘度是$η/s \sim 0.1 \ldots 0.2$的顺序,这是类似的规模目前采用的重离子碰撞模拟的粘度。对于pA碰撞,我们发现这样的极限明显更低,小于$η/s=0.08$
2014-04-29 hep-ph nucl-th
A Family of Equations of State Based on Lattice QCD: Impact on Flow in Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions
通过将压强、能量密度、重子密度和磁化率与第一性原理格点量子色动力学计算相联系,构造了一个准粒子模型的状态方程族.从格点量子色动力学得到的压强和能量密度之间的关系对模拟的细节出奇地不敏感。不同的晶格作用,夸克质量和晶格间距的影响,在模拟中出现的主要是在夸克-强子相变区域,我们通过一组插值的强子共振气体状态方程的桥梁。在我们优化的准粒子模型,然后我们检查状态方程沿等熵膨胀轨迹在小的净重子密度,相关的实验和流体动力学模拟在RHIC和LHC的能量。我们说明了它的方位流各向异性和横向动量谱的各种强子物种的影响。
2007-05-04 hep-ph
Pinning down QCD-matter shear viscosity in ultrarelativistic heavy-ion collisions via EbyE fluctuations using pQCD + saturation + hydrodynamics
我们引入了一个用于高能重离子碰撞的逐事件pQCD +饱和+氢(“EKRT”)框架,在此框架中,我们计算了利用饱和控制软粒子产生的次领先阶(next-to-leading order,NLO)微扰QCD(pQCD)产生的涨落QCD物质能量密度,并用粘性流体力学逐事件(EbyE)描述QCD物质的时空演化.我们将计算的强子多重数、p_T谱和流系数v_n的中心依赖性与LHC和RHIC数据进行了比较。我们还比较了计算得到的v_n相对涨落的EbyE概率分布,以及2和3个事件平面角的相关,与LHC数据。我们的系统的多能量和可观测分析不仅测试初始状态的计算和流体力学的适用性,但也使得它有可能约束的温度依赖性的剪切粘熵比,η/s(T),QCD物质在其不同的阶段。值得注意的是,我们可以用与碰撞能量无关的eta/s(T)来描述所有这些不同的流动观测值和相关性。
2015-09-09 hep-ph nucl-th
Role of bulk viscosity in deuteron production in ultrarelativistic nuclear collisions
我们使用贝叶斯校准的多级粘性流体动力学模型,探讨在大型强子对撞机铅铅碰撞的氘产额,平均横向动量和流动可观的。我们探讨理论的不确定性,在生产的氘核,包括(一)热氘核的贡献,(二)模型随后形成的氘核(强子运输与聚结)和(iii)整体的敏感性的结果的流体动力学模型-特别是体积粘度,这是经常被忽视的氘核生产的研究。使用的物理参数设置的比较,只有轻强子观测值,我们发现很好的协议与测量的平均横向动量$\langle p_T \rangle$和椭圆流$v_2$的氘核,但是,张力观察与实验数据的氘核多重中心碰撞。结果被发现是敏感的每个所提到的理论不确定性,与一个特定的灵敏度,体积粘度,表明后者是一个重要的组成部分,准确的治疗氘核生产。
2022-03-15 hep-ph nucl-th
Effect of temperature-dependent eta/s on flow anisotropies
本文研究了RHIC和LHC超相对论重离子碰撞中剪切粘度与熵密度比η/s的关系对流动各向异性系数v_2和v_4的影响。我们发现v_4比v_2对低温粘度更敏感。在RHIC条件下,v_2主要受相变附近粘性的影响,但碰撞能量越大,夸克-胶子等离子体粘性对v_2的影响越大。
2011-12-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
Initial state description of azimuthally collimated long range correlations in ultrarelativistic light-heavy ion collisions
在arXiv:1805.09342和arXiv:1807.00825中提出,RHIC和LHC的超相对论性轻-重离子碰撞中测得的方位角各向异性系数$v_{2,3}$的系统学可以在初始态稀密色玻璃凝聚体(CGC)框架中描述。我们在这里详细阐述这些论文中的讨论,并提供进一步的新结果,加强他们的结论。所采用的基本数学框架和数值技术与以前用作重离子碰撞初始条件的基于CGC的IP-Rehma模型非常相似。小系统的理论/数据比较的不确定性进行了讨论,与未知数是特定的模型区别于那些通用的所有模型。我们提出的分析参数表明,量子干涉效应,如玻色增强和Hanbury-Brown-Twiss相关的胶子,以及相干多重散射的胶子在弹丸关闭颜色域的目标,增强在罕见的事件。氘-金碰撞的数值结果证实了小系统中大的各向异性的量子起源,这些结果表明,当抛射体中的核子显著重叠时,可以发生罕见配置中的大的各向异性。这与流体动力学模型的经典直觉不一致。我们还评论了在只考虑能量密度几何涨落的模型中忽略胶子的多体色荷关联的后果。
2019-01-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Fluid dynamics with saturated minijet initial conditions in ultrarelativistic heavy-ion collisions
利用次领先阶微扰QCD和饱和抑制低能部分子产生的猜想,计算了超相对论重离子碰撞中夸克-胶子等离子体离子体耗散流体动力学演化的初始能量密度和形成时间.我们确定了框架的不确定性,并证明了一个良好的全球协议的方法的预测能力与测量的中心依赖的带电粒子多重性,横向动量谱和椭圆流同时为铅+铅碰撞在LHC和金+金在RHIC。特别是,在这个新的框架中,所有这些数据的QCD物质的不同阶段的剪切粘度的约束。
2013-10-11 hep-ph nucl-th
Shear viscosity $η$ to electrical conductivity $σ_{el}$ ratio for an anisotropic QGP
在超相对论重离子碰撞实验中研究了强相互作用物质的输运性质。本文计算了由于介质在纵向和横向的不同膨胀率引起的动量各向异性的夸克-胶子等离子体相的输运系数,即剪切粘滞系数($η$)和电导率($σ_{\rm{el}}$)。在弛豫时间近似下求解相对论Boltzmann动力学方程,计算了剪切粘度和电导率。在准粒子模型中进行计算,以估计这些输运系数,并讨论它们之间的联系。我们还比较了准粒子模型与理想情况下的电导率计算结果。我们比较我们的结果与相应的结果在不同的晶格以及模型计算。
2017-05-31 hep-ph
Far-from-equilibrium hydrodynamic simulations of ultrarelativistic nuclear collisions
我们发展了一个远离平衡态的流体动力学模型来模拟超相对论性重离子碰撞。各向异性流体动力学的设计是为了更好地处理碰撞早期阶段的强烈和高度各向异性的膨胀。大的梯度导致传统的二阶粘性流体动力学方法在早期就失效。各向异性流体动力学使夸克-胶子等离子体中存在的大压力各向异性非微扰地演化,这防止了甚至在极端条件下负纵向压力的发展。这种增加的稳定性使我们能够在非常早的纵向适当时间开始各向异性流体动力学,以发展前流体动力学阶段。在当前的前流体动力学模型中,状态方程与后续流体动力学阶段使用的QCD状态方程不一致。由于我们的方法避免了这种不一致性,我们能够实现一个平滑的过渡到非共形粘性流体动力学的梯度随着时间的推移而减少。对于我们的第一个唯象的应用,我们应用我们的新的模拟模型在LHC能量($\sqrt{s_\text{NN}} = 2.76$ TeV)波动的Pb+Pb碰撞,发现我们的强子观测值的初步计算与实验数据非常吻合。
2021-05-13 hep-ph nucl-th
Analytical structure of the binary collision integral and the ultrarelativistic limit of transport coefficients of an ideal gas
本文通过不可约张量基上的近平衡展开解析计算线性化碰撞矩阵,进而数值求解相对论流体力学二阶输运系数,并精确给出体黏滞相关输运系数的质量领头阶贡献。
2024-03-30 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Microphysical manifestations of viscosity and consequences for anisotropies in the very early universe
已经知道,考虑耗散粘性效应的非完美流体可以避免高度各向异性的混沌混合器方法的奇点。在这种情况下,粘度通常只是简单地参数化,因此尚不清楚各向同性是否真的可以在物理驱动的情况下发生。我们提出了几个例子,相互作用的流体中的粘度的微物理表现,无论是重力或,例如,通过自耦合项的潜在的标量场。在每种情况下,我们推导出的粘性系数和评论的适用性时,涉及的近似处理耗散非完美流体。在宇宙学的背景下嵌入的流体,然后,我们显示在何种程度上,这些模型允许各向同性的宇宙在接近一个奇点。我们首先只在膨胀各向异性的背景下这样做,即,在比安奇I型宇宙的情况下。然后,我们包括各向异性的3曲率模拟的Bianchi类型IX度量。据发现,一个自相互作用的标量场在有限温度下允许有效的各向同性,无论是在比安基I型或IX型时空,虽然该模型是不听话的所有方式的奇点。Mixmaster混沌行为,这是众所周知的出现在各向异性模型,包括各向异性3-曲率,被发现在后者的情况下,以及被抑制。我们发现,唯一允许各向同性奇点的模型是一个稠密的气体的黑洞。
2022-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Elliptic flow of gluon matter in ultrarelativistic heavy-ion collisions
利用微扰QCD部分子级联方法,计算了$\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV Au+Au碰撞中胶子物质的椭圆流$v_2$及其横动量依赖$v_2(p_T)$.为了与BNL相对论重离子对撞机(RHIC)的实验数据进行比较,我们假设了部分子-强子对偶性。我们发现,虽然集成$v_2$匹配的实验数据,胶子(或π)$v_2(p_T)$是约20-50%小于实验数据。通过胶子碎裂和夸克重组的强子化似乎是解释$v_2(p_T)$从部分子到强子相的必要跳跃的关键。我们还表明,椭圆流值适度依赖于所选择的冻结条件,这将限制剪切粘度的熵密度比的夸克-胶子等离子体在RHIC创建。
2009-01-30 hep-ph nucl-th
Shear viscosity, cavitation and hydrodynamics at LHC
在相对论二阶粘性流体力学框架下,研究了超相对论重离子碰撞中夸克胶子物质的演化。特别是,通过使用各种处方的温度依赖性剪切粘度的熵比,我们表明,相对论流体的流体动力学描述变得无效,由于空化现象。对于大部分与大型强子对撞机相关的初始条件,空化在流体动力学演化过程中很早就开始了,时间为$\lesssim 2 $ fm/c。在这种情况下,空化完全由大的剪切粘度值驱动。此外,我们还证明了相对论耗散流体力学方程中的保角项会影响空泡时间。
2011-09-28 hep-ph nucl-th
Pinning down QCD-matter shear viscosity in A+A collisions via EbyE fluctuations using pQCD + saturation + hydrodynamics
我们使用饱和猜想来控制软粒子的产生,从NLO微扰QCD计算了超相对论性重离子碰撞中产生的初始能量密度,并用流体力学描述了系统随后的时空演化。由此产生的中心性依赖的低- $p_T$观测值从这个pQCD +饱和+氢(“EKRT”)框架,然后比较同时的LHC和RHIC测量。通过这种分析,我们可以检验初态计算,并约束QCD物质的剪切粘熵比$η/s$的温度依赖性。利用这些约束条件,从目前的RHIC和LHC测量,然后我们预测的5.023 TeV铅+铅碰撞的带电强子多重数和流量系数。
2015-12-16 hep-ph nucl-th
Relativistic theory of the viscosity of fluids across the entire energy spectrum
本文基于相对论朗之万方程和非仿射线性响应理论,推导出覆盖从非相对论到超相对论整个能量谱的流体黏度一般理论,揭示了相对论增强机制,并在超相对论极限下给出黏度随温度三次方增长的新公式。
2024-11-07 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Collective flow and viscosity in relativistic heavy-ion collisions
综述了相对论重离子碰撞中的集体流、集体流的各向异性和集体流的事件间涨落,以及从RHIC和LHC的重离子碰撞集体流数据中提取夸克-胶子等离子体(QGP)比剪切粘滞系数的研究进展。特别强调我们宇宙的大爆炸和重离子碰撞中产生的小爆炸之间的相似性。
2013-01-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Early-Stage Shear Viscosity far from Equilibrium via Holography
剪切粘性是QCD物质的一个重要性质,它决定了超相对论重离子碰撞中夸克-胶子等离子体(QGP)的集体行为。扩展近平衡,高精度的研究在理论和实验中,我们考虑到的事实,在碰撞中,QGP产生远离平衡。我们使用的AdS/CFT对应研究强耦合等离子体,并找到一个显着的影响剪切粘度熵密度,$η/s$的比例。特别是,我们调查了初始加热阶段,发现下降到60%以下,然后过冲到近平衡值的110%。这一发现可能是高度相关的各向异性流测量在RHIC和LHC的输运系数的提取。
2020-10-20 hep-ph hep-th nucl-th
Hydrodynamic description of ultrarelativistic heavy-ion collisions
相对论流体力学在高能重离子碰撞中有着广泛的应用。我们回顾了RHIC能量下Au+Au碰撞的流体动力学计算,并提供了模型和实验数据之间的全面比较。该模型提供了一个很好的描述所有测量的动量分布在中心和半外围的Au+Au碰撞,包括动量各向异性(椭圆流)和强子的系统依赖性的静止质量,直到约1.5- 2GeV/c的横向动量。这提供了令人印象深刻的证据,表明火球物质的大部分显示出有效的热化作用,并表现出流体动力学行为。在较高的p_t的流体动力学模型开始逐渐打破,下面我们讨论一个有趣的模式。椭圆流各向异性的发展早期的碰撞,并提供重要的信息,早期的膨胀阶段,指向形成一个高度平衡的夸克-胶子等离子体在能量密度远高于解除限制阈值。两粒子动量相关性提供了关于碰撞结束时火球的空间结构(大小,变形,流动)的信息。流体动力学计算的两个粒子的关联函数不能很好地描述数据。可能的起源的差异进行了讨论,但没有完全解决,并提出了进一步的测量,以帮助澄清这种情况。
2003-08-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Two-pion interferometry for viscous hydrodynamic sources
对超相对论重离子碰撞中产生的初始夸克-胶子等离子体(QGP)的(1+1)维粘性流体动力学的时空演化进行了数值研究。粒子发射源经历了从QGP到强子气体的交叉跃迁。我们考虑到通常的强耦合QGP的剪切粘度以及体粘度显着增加的交叉区域。对粘性流体动力源进行了双π Hanbury-Brown-Twiss(HBT)干涉测量。HBT分析表明,如果只考虑剪切粘度,粘度对双π HBT结果的影响很小。体积粘度导致π介子发射源的更大的横向冻结配置,从而增加横向HBT半径。用Bjorken纵向标度法计算了源的纵向HBT半径,结果与实验结果一致。
2011-09-29 hep-ph nucl-th
Strongly coupled non-Abelian plasmas in a magnetic field
在这篇论文中,我们使用规范/引力对偶方法来研究强耦合非阿贝尔等离子体的动力学。最终,我们想了解夸克-胶子等离子体(QGP)的性质,其科学兴趣在2000年通过超相对论重离子碰撞发现后呈指数级上升。人们可以通过增加一个外场来丰富QGP的动力学,比如重子化学势(研究QCD相图所需要的),或者一个磁场。在这篇论文中,我们选择研究磁效应。事实上,有令人信服的证据表明,$eB\sim 10 m_π^2$量级的强磁场是在超相对论性重离子碰撞的早期阶段产生的。由于通过全息术获得的著名结果$η/s=1/4π$,选择可观察的来扫描磁场对QGP的可能影响的是粘度。在第一种方法中,我们使用一个漫画的QGP,$\mathcal{N}=4$超级杨米尔斯等离子体来计算偏差的粘度,因为我们添加了一个磁场。不过,我们必须强调,磁化等离子体有7个先验粘滞系数(5个剪切和2个体积)。此外,我们还在该模型中研究了有磁场存在时各向异性的重夸克-反夸克势。最后,我们提出了一个基于格点量子色动力学数据的唯象全息类QCD模型,研究了强磁场作用下QGP的热力学和粘滞性。
2016-09-11 hep-ph hep-th nucl-th
Highly anisotropic dissipative hydrodynamics
在超相对论性重离子碰撞中产生夸克-胶子等离子体可能具有相当大的动量-空间各向异性,这使得局域静止系中的纵向和横向压力显著不同。我们回顾最近的尝试,得出一个动力学框架,可以可靠地描述系统,具有高度的动量空间各向异性。已经发展的动力学框架可以描述夸克-胶子等离子体从纵向自由流极限到理想流体动力学极限的演化。
2012-10-13 hep-ph nucl-th
Transport phenomena and observables associated with viscous properties of an anisotropic hot QCD medium at finite baryon asymmetry
Centro Multidisciplinario de Física, Vicerrectoría de Investigación, Universidad Mayor(大学主校,跨物理中心,研究副校长办公室)
研究有限重子不对称下各向异性热 QCD 介质粘性相关输运现象与可观测量,用弛豫时间近似法求解方程确定粘滞系数,发现膨胀诱导各向异性对粘滞系数及相关可观测量有显著影响。
2026-09-29 hep-ph hep-th nucl-th
New formulation of leading order anisotropic hydrodynamics
各向异性流体动力学是相对论流体动力学展开的重组,其首阶已经包含了大量的动量空间各向异性。后者在传统的粘性流体力学中引起关注,因为在超相对论性重离子碰撞中产生的大动量各向异性与各向同性背景的小偏差的假设不一致,即,局部均衡分布。我们讨论的领导阶的扩展,提出了一个新的配方(1+1)维的情况下,即,纵向推进不变和圆柱对称流。这种新方法与Israel和Stewart在接近平衡极限(我们期望粘性流体动力学工作良好)的既定框架一致。如果我们考虑(0+1)维的情况下,即横向均匀和纵向推进不变流,{各向异性流体力学的新形式导致更好的协议与已知的解决方案}的玻尔兹曼方程比以前的配方,特别是当我们考虑有限质量的粒子。
2014-11-27 hep-ph nucl-th
Extraction of the specific shear viscosity of quark-gluon plasma from two-particle transverse momentum correlations
本文根据STAR和ALICE实验报道的横动量双粒子碰撞子$G_2$随碰撞中心性的纵向增宽,估算了RHIC和LHC超相对论重离子碰撞中形成的夸克-胶子等离子体的比剪切粘滞系数$η/s$.估计计算作为碰撞中心的函数,使用Gavin的相关的$G_2$纵向加宽的特定的剪切粘度的anastomosis。使用无规粒子所需的冻结时间是使用冻结时间的线性拟合来计算的,该冻结时间被报告为带电粒子赝快度密度$({\rm d}N_{\rm ch}/{\rm d}η)^{1/3}$的立方根的函数。基于ALICE数据对$η/s$的估计显示出对LHC能量下碰撞中心性的依赖性很小,而从STAR数据获得的估计暗示$η/s$可能是顶部RHIC能量下碰撞中心性的函数。
2021-08-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Shear-Viscosity to Entropy Density Ratio of a Relativistic Hadron Gas
在相对论重离子对撞机(RHIC)上的超相对论重离子碰撞被认为产生了一种称为夸克-胶子-等离子体的物质状态,其特征是剪切粘滞度与熵密度之比$η/s$非常小,接近反德西特空间/共形场论(AdS/CFT)方法预测的下限。随着产生的物质膨胀和冷却,它通过一个由强子气体描述的具有快速增加的$η/s$的阶段演化。我们计算$η/s$作为温度的函数,在这个阶段,发现它的值构成了一个挑战,粘性相对论流体力学,这需要小的值$η/s$在整个反应的演变,以成功地描述在RHIC的集体流动可观的。我们表明,包括非单位逸度将减少$η/s$在强子阶段,但不足以与粘性流体力学兼容。因此,我们的结论是,在RHIC的低粘度物质的起源必须在部分子阶段的反应。
2009-03-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Holographic Heavy Quark Energy Loss in the Hybrid Model
提出了一种方案将强耦合等离子体中超相对论与非相对论重夸克的能量损失计算统一结合,在 Hybrid Strong/Weak Coupling Model 中实现,并与 D-、B- 介子及 B- 标记喷流的实验数据进行了对比。
2025-05-01 hep-ph nucl-th
Isotropization and Thermalization in Heavy Ion Collisions
我们认为,各向同性,因此,热化的胶子和夸克系统中产生的超相对论性重离子碰撞不遵循费曼图分析,任何顺序的耦合常数。我们的结论是,夸克和胶子的表观热化,导致成功的理想流体流体动力学描述的重离子碰撞在RHIC,只能归因于非微扰QCD效应没有捕获的费曼图。我们继续使用粘性流体动力学模拟这些非扰动热化效应。我们指出,匹配彩色玻璃凝聚初始条件与粘性流体力学导致能量动量张量的所有组件的连续演化,与理想流体力学的情况下,不给纵向压力的不连续性。这种匹配的一个重要后果是热化时间和剪切粘度之间的关系:我们观察到,小粘度导致短热化时间。
2005-10-18 hep-ph
Quarkonium in a non-ideal hot QCD Plasma
相对论性重离子碰撞产生的热膨胀QCD等离子体中,由于剪切粘滞系数的非零性,会出现显著的各向异性。我们讨论的形式的实时,硬热圈图解传播的静态胶子在存在这样的各向异性和夸克偶素绑定的后果。据预测,传播发展虚部由于朗道阻尼在高温下。这产生了一个比Appelquist-Politzer真空估计更大的夸克偶素态的宽度,对应于衰变成三个胶子。我们认为,这可能是观察到的重离子碰撞作为一个抑制的Uppersons(1 S)--> e+ e-过程。最后,我们考虑刚好在解除禁闭温度以上的重夸克(单重态)自由能。在“半QGP”中,与理想等离子体相比,在超过1/T的距离处的F(R)预期被抑制1/N。
2010-10-25 hep-ph
Bottomonium suppression at RHIC and LHC
在超相对论重离子碰撞中,重夸克偶素的强抑制是产生夸克-胶子等离子体(QGP)的一个很好的指示。最近在重夸克势的第一性原理计算方面的进展为这种抑制提供了额外的见解,并可用于进一步确定QGP的介质性质。现实的3+1d耗散流体动力学模型可以用来模拟QGP,并与bottomonium作为探针,可以作出推论的初始温度的QGP和其他唯象参数,如剪切粘度熵密度比。然而,进展到大型强子对撞机$\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV铅铅碰撞,人们预计再生有越来越重要的影响抑制观测。在这篇论文中,我们提出了一个简要的概述,以建立模型,然后提供模型结果的bottomonium抑制和再生,超相对论重离子碰撞实验在RHIC和LHC。
2018-07-19 hep-ph nucl-th
Estimation of the shear viscosity at finite net-baryon density from A+A collision data at $\sqrt{s_\mathrm{NN}} = 7.7-200$ GeV
基于相对论流体力学和输运理论的混合方法已经成功地应用于超相对论能量下重离子碰撞的动力学描述多年。本文采用强子输运方法UrQMD对反应的早期和晚期非平衡阶段进行了计算,采用3+1维粘性流体动力学方法对热密的夸克-胶子等离子体阶段进行了计算。这种方法包括有限重子数的运动方程,并采用有限净重子密度的状态方程,以允许在大范围的束能量的计算。探索的参数空间的模型,并约束与SPS和RHIC的第一阶段束能量扫描的体观测量的实验数据进行比较。有利的参数值取决于能量,但允许提取的有效值的剪切粘度系数在熵密度比$η/s$在流体相中的整个能量区域的调查。$η/s$的估计值随碰撞能量的减小而增大,这可能表明夸克-胶子等离子体的$η/s$依赖于重化势$μ_B$ .
2015-06-07 hep-ph nucl-th
QCD at finite chemical potential in and out-of equilibrium
本文综述了超相对论能量下重离子碰撞产生的强相互夸克-胶子等离子体(QGP)的输运性质,并与平衡态性质进行了比较。强相互作用(非微扰)QGP平衡态的描述是基于动力学准粒子模型(DQPM)的有效传播子和耦合,该模型被匹配以再现格点量子色动力学的解除禁闭温度$T_c$以上的部分子系统的状态方程。研究了输运系数如剪切粘滞系数与体粘滞系数之比与熵密度之比、扩散系数、电导率等随温度和重子化学势的变化。基于重离子碰撞的微观输运描述,我们进一步讨论了哪些观测量对QGP的形成及其性质敏感。
2021-03-29 hep-ph nucl-th
Flow correlations from a hydrodynamics model with dynamical freeze-out and initial conditions based on perturbative QCD and saturation
通过引入动力学冻结条件和非零体粘滞系数,扩展了适用于重离子碰撞的EKRT框架,使其能更准确地描述边缘碰撞中的流系数,从而在未来约束QCD物质性质时允许使用更广的中心度范围。
2023-06-30 hep-ph nucl-th
Mach cones in viscous heavy-ion collisions
在相对论重离子对撞机能量下,考虑横向和纵向膨胀介质,在超相对论重离子碰撞的全$(3+1)$维装置中研究了马赫锥的形成。对于光滑的初始条件和中心碰撞的射流介质相互作用的研究使用高能量射流和不同的值的剪切粘度比熵密度,$η/s$。对于小的粘度,马赫锥的形成被证明,而对于较大的粘度的特征结构涂抹出来,并最终消失。讨论了双峰结构在单喷流和多喷流事件中的形成。
2014-09-29 hep-ph nucl-th
Analytical formulas, general properties and calculation of transport coefficients in the hadron gas: shear and bulk viscosities
本文用超相对论量子分子动力学(UrQMD)模型截面详细计算了强子气体的剪切粘度和体粘滞系数。对这些截面进行了分析和改进。另外还对共振进行了特殊处理。所有这一切都允许更好的流体动力学描述的实验数据。证明了以前所考虑的对所有强子都用一个常数截面的近似是合理的。结果表明,强子气体的体粘滞系数远大于π介子气体的体粘滞系数,而剪切粘滞系数对强子质量谱的敏感性较低。强子气体体粘滞系数的最大值大约在化学势为零的温度范围${T=150 190 MeV}$内。该范围涵盖了从晶格计算中找到的临界温度值。我们评论的体积粘度的计算,这是没有考虑到或以前没有很好地分析的一些重要方面。这样做,一个广义的查普曼-Enskog程序,考虑到偏离化学平衡,概述。一些一般性质、特征、体积粘度的物理意义和对偏离化学平衡的一些评论补充了这一讨论。在相当大的一类截面内,可以得到输运系数和一些相关量的解析闭式表达式。一些例子被明确考虑。与以前的一些计算的强子气体和π介子气体的粘度进行了比较。
2013-09-19 hep-ph hep-th nucl-th
Color path-integral Monte-Carlo simulations of quark-gluon plasma: Thermodynamic and transport properties
基于夸克-胶子等离子体(QGP)的准粒子模型,建立了计算QGP热力学性质的色量子路径积分Monte-Carlo(PIMC)方法和与之密切相关的计算QGP输运性质的Wigner动力学方法。QGP的配分函数以一种新的相对论测度代替传统Feynman-Wiener路径积分中的高斯测度,以颜色路径积分的形式给出.结果表明,PIMC方法能够在真实的模型参数(即准粒子质量和耦合常数)下再现零重子化学势下的格点QCD状态方程,并且对QGP的内部结构也产生了有价值的洞察。我们的研究结果表明,QGP揭示了量子液体(而不是气体)的性质,最高考虑的温度为525兆电子伏。对分布函数清楚地反映了在相变温度以上存在胶子-胶子束缚态,即胶球,计算的自扩散系数与最近的晶格数据中重夸克扩散常数的估计值以及对重夸克扩散常数的分析结果吻合得很好。然而,在超相对论性重离子碰撞实验中的夸克淬灭明显超过了其他的估计。关于重夸克扩散的晶格和重夸克猝灭结果仍然相当不同。所得的剪切粘度的范围内的推导出的超相对论重离子碰撞中的实验椭圆流的分析,即在粘度熵比,$1/4π< η/S < 2.5/4π$,在170至440 MeV的温度范围内。
2013-01-29 hep-lat hep-ph nucl-th
Impact of anisotropy on QCD phase structure and transport coefficients of quark matter
本文利用PCQMF模型研究动量空间各向异性对夸克物质热力学性质和输运系数的影响,发现弱各向异性即可显著改变其行为,强调在QCD介质建模中必须考虑该效应。
2025-09-25 hep-ph
Early-times Yang-Mills dynamics and the characterization of strongly interacting matter with statistical learning
本研究结合从头算早期碰撞模型与流体动力学模型分析LHC铅-铅碰撞数据,用贝叶斯模型平均加迁移学习降本并考量理论不确定性,得到夸克-胶子等离子体黏度的最优约束,验证了模型有效性。
2023-07-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Azimuthal Anisotropy Distributions in High-Energy Collisions
超相对论性重离子碰撞中的椭圆流是由流体动力学对初始密度分布的空间各向异性的响应引起的。一个长期存在的问题,在流动数据的解释是,在初始各向异性的不确定性是混合在响应的不确定性。我们认为,在小系统中的非高斯流动波动可以用来解开初始状态的响应。我们将这种方法应用于最近的测量各向异性流在铅+铅和p+铅碰撞在LHC。响应系数随着系统变小而略有减小。这种轻微的降低与粘度与熵的比值较低是一致的。
2015-02-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Event-by-event shape and flow fluctuations of relativistic heavy-ion collision fireballs
重离子碰撞产生变形的夸克-胶子等离子体(QGP)火球,这些火球各向异性地爆炸。火球物质的粘性决定了它将初始空间变形转化为动量各向异性的能力,这些动量各向异性可以在最终的强子谱中测量到。因此,QGP粘度的定量精确的经验提取需要很好地理解初始火球变形。这种形变随事件而波动,最终观察到的动量各向异性也是如此。我们提出了一个谐波分解的火球的形状和方向的初始波动,并执行事件的事件理想流体动力学模拟,以提取相应的谐波分量的最终在midrapidity流的幅度和方向的波动。最后的谐波流量系数被发现依赖于非线性的初始谐波偏心系数。我们发现,平均而言,初始密度波动抑制椭圆流的建立相对于从一个光滑的初始配置相同的偏心率,并讨论从实验椭圆流数据的QGP剪切粘度的唯象提取的影响。
2011-07-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Understanding anisotropy generated by fluctuations in heavy-ion collisions
逐事件涨落是当前理解超相对论性重离子碰撞的核心。特别是,早期碰撞系统几何形状的波动是三角流等新现象的原因,这些新现象解决了现有数据中的重要难题。我们提出了一个简单的模型,其中初始波动源于随机分布在横向平面上的独立通量管。我们计算分析的时刻的初始各向异性(偶极不对称,偏心率,三角形),这是各向异性流的来源,和它们的相互关联。我们的分析结果是在良好的协议,从常用的蒙特卡罗程序的计算,提供了一个简单的理解,这些模型中包含的波动。因此,在未来的实验数据中,与这些结果的任何偏差都将表明初始通量管和/或当前模型中不存在的额外波动源之间存在非平凡的相关性。
2011-10-19 hep-ph hep-th nucl-th
Probing the non-equilibrium dynamics of hot and dense QCD with dileptons
有人认为,在重离子碰撞中,热双轻子是很好的探针的输运性质的介质中创建这样的事件,也是其早期的动力学,通常无法访问的强子观测。在这项工作中,我们表明,电磁方位角动量各向异性不仅显示剪切弛豫时间和初始剪切应力张量分布的敏感性,而且剪切粘度系数的温度依赖性。
2014-08-26 hep-ph nucl-ex nucl-th
Constraints from $v_2$ fluctuations for the initial state geometry of heavy-ion collisions
精确计算表征超相对论性重离子碰撞中粒子产生的动量空间各向异性的系数系列$v_n$作为中心性的函数的能力被广泛认为是描述体物质演化的流体动力学的胜利。然而,流体动力学建模的一个关键因素是物质的初始空间分布,这是由一个尚未完全理解的平衡过程产生的。因此,对这种初始状态几何形状直接敏感的测量对于预平衡动力学的约束模型具有很高的价值。最近,它已经表明,这样的测量确实是可能的,在事件的归一化$v_n$分布的事件概率分布作为中心性的函数,这是独立于随后的流体动力学演化的细节的高精度,因此直接反映了空间偏心率的主要分布。我们提出了一个研究这个观察使用各种基于Glauber的模型,并认为实验数据放置非常严格的约束的初始分布的问题,并排除所有简单的基于Glauber的模型。
2014-01-09 hep-ph nucl-th
Initial stage jet momentum broadening in tBLFQ formalism
针对Glasma介质中高能夸克喷注动量展宽问题,采用光前QCD哈密顿量形式体系将喷注作为量子态计算实时演化,给出动量展宽等结果并对比经典计算,启动两类动量差异研究。
2025-11-18 hep-ph nucl-th
Simulation study of elliptic flow of charged hadrons produced in Au + Au collisions at the Facility for Antiproton and Ion Research
利用超相对论量子分子动力学和多相输运模型产生的入射能量分别为$20$ A GeV和$40$ A GeV的Au+Au事例,研究了用椭圆流参数测量的带电强子方位各向异性的中心性和系统几何依赖性.采用蒙特卡罗-格劳伯模型对碰撞初期的重叠区偏心率进行了估算。使用标准的统计和唯象的方法,在粒子的多重性分布和动力学径向膨胀中存在的各向异性检查。在即将在反质子和离子研究设施进行的压缩重子物质实验的背景下,目前的一组模拟结果不仅为我们提供了一个机会来研究重子密度和中等温度环境下强子物质的预期集体行为,而且与相对论重离子对撞机和大型强子对撞机实验获得的类似结果相比,它们也使我们能够研究强子物质的各向异性如何与它的低重子密度和高温对应物不同或一致。
2018-04-16 hep-ph nucl-th
Investigating quarkonium collectivity in heavy-ion collisions
本研究利用2023年Run 3重离子碰撞数据,采用多种实验方法测量夸克偶素的流系数,以探究其集体性,为QGP中重夸克的产生与热化研究提供新约束,深化相关理论认知。
2025-05-20 hep-ex hep-ph nucl-th
Dynamical freeze-out criterion in a hydrodynamical description of Au + Au collisions at $\sqrt{s_\mathrm{NN}}=200$ GeV and Pb + Pb collisions at $\sqrt{s_\mathrm{NN}}=2760$ GeV
在超相对论性重离子碰撞的流体动力学模拟中,通常假设冻结发生在恒定温度或能量密度的表面。一个更物理的方法是假设冻结发生在常数努森数的表面上。我们用系统膨胀率与π介子散射率的比值来计算Knudsen数,并将常数Knudsen数冻结判据应用于RHIC($\sqrt{s_\mathrm{NN}}=200$ GeV)和LHC($\sqrt{s_\mathrm{NN}}=2760$ GeV)能量下重离子碰撞的理想流体动力学描述.我们看到,一旦选择冻结温度和冻结努森数的数值以产生相似的$p_T$分布,则在逐事件和平均初始状态计算中,椭圆和三角各向异性也是相似的。
2017-05-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Minijet initial state of heavy-ion collisions from next-to-leading order perturbative QCD
本论文的目的是从场论上尽可能严格地计算在CERN-LHC和BNL-RHIC对撞机上进行的超相对论重离子碰撞中产生的部分子物质的初态。计算的微型喷流初始条件,然后使用这些碰撞的相对论流体动力学模型的初始化。在理论介绍部分,我们讨论了次领先阶微扰QCD(pQCD)中部分子产生截面的计算。此外,还给出了包含系统紫外重整化的夸克-夸克平方散射矩阵元的全解析计算。最后,讨论了部分子QCD截面中的红外奇异性和共线奇异性在非线性光学条件下的抵消方法。在唯象的部分,论文介绍了原来的EKRT模型,它结合了共线因式分解的首阶pQCD微喷产生与胶子饱和。其次,将微喷产生严格地推广到非线性光学。特别是,一组新的测量功能被引入到定义所产生的红外线和共线安全的微型射流横向能量,在这方面的饱和度现在制定。最后,该框架更新与核部分子分布函数的最新知识。使用NLO改进的EKRT模型与流体动力学,我们得到了一个很好的协议与测量的低横动量体观测值的中心依赖性,同时在LHC和RHIC。特别是,旨在从这些测量确定QCD物质的属性,我们能够约束QCD物质剪切粘度的温度依赖性,这是一个重要的结果。
2014-09-11 hep-ph
Thermal photon anisotropic flow serves as a quark-gluon plasma viscometer
光子是对重离子碰撞中产生的热而稠密的介质的穿透性探测。本文介绍了RHIC和LHC核碰撞中粘性光子辐射的最新计算。计算了热光子各向异性流动系数v_n,包括考虑和不考虑对标准热发射率的粘性修正。发现这些修正对vn系数的影响比流体动力学流动各向异性的粘性抑制更大。对于热光子,v_2{SP}/v_3{SP}比强子对夸克-胶子等离子体(QGP)剪切粘度的灵敏度更高,可以作为灵敏的QGP粘度计。
2014-03-28 hep-ph nucl-ex nucl-th
A study of vorticity formation in high energy nuclear collisions
采用ECHO-QGP数值模拟程序,在3+1维Israel-Stewart框架下,采用初始Bjorken流剖面,对sqrt(s)NN = 200 GeV的外围超相对论重离子碰撞中的涡旋形成进行了定量研究.我们考虑并讨论了在相对论流体力学中有关的涡度的不同定义。在展示了我们的代码的优秀能力之后,它被证明能够再现高达8 fm/c的Gubser流,我们表明,在对应于平均碰撞参量b=11.6 fm的外围碰撞中再现所测量的定向流所需的初始条件下,对于η/s=0.1固定的粘性夸克-胶子等离子体,在冻结时可产生大约10^{-2} C/fm量级的涡度。在中快度时,λ重子的极化不超过1.4%。我们表明,发达国家的定向流的量是敏感的等离子体的初始角动量和它的粘度。
2015-08-17 hep-ph nucl-th