Effective viscosities in a hydrodynamically expanding boost-invariant QCD plasma
背景:量子色动力学等离子体的近平衡性质可以被编码成输运系数,如体粘滞系数和剪切粘滞系数。在量子色动力学中,这些输运系数与熵密度之比,即$ζ/s$和$η/s$,与等离子体的温度密切相关。目的:我们表明,在0+ 1维助推不变的流体中,温度依赖的$ζ/s(T)$或$η/s(T)$可以由等效的有效粘度$\left\langle ζ/s \right\rangle_{\textrm{eff}}$或$\left\langle η/s \right\rangle_{\textrm{eff}}$来描述。我们扩展了横向膨胀系统的有效粘度的概念,并讨论了如何有效粘度可以用来识别家庭的$ζ/s(T)$和$η/s(T)$,导致类似的流体动力学演化。结果如下:在0+1D中,有效粘度表示为$ζ/s(T)$或$η/s(T)$对温度的简单积分,权重由流体的声速确定。这个结果对于任何声速与温度有中等依赖关系的状态方程都是普遍的,包括QCD状态方程。在1+1D中,根据时间和横向方向上的特征轨迹,得到了类似的有效粘性定义。这导致了对于$ζ/s(T)$和$η/s(T)$在无限函数空间上的无限数量的约束。结论:0+1D系统中有效粘度的定义阐明了$ζ/s(T)$和$η/s(T)$的无限族如何能够产生几乎相同的流体动力学温度分布。通过将研究扩展到升压不变的圆柱形(1+1D)流体,我们确定了一个近似但更一般的有效粘度定义,突出了…
2020-03-25 hep-ph nucl-th
Parametric Instability of Classical Yang-Mills Fields in an Expanding Geometry
本文研究了在色磁背景场作用下,经典Yang-Mills场在膨胀几何中的线性不稳定性。我们考虑均匀的,升压不变的和时间相关的颜色磁场模拟玻璃体的配置。我们引入共形坐标,使我们能够将扩展问题近似映射为非扩展问题。我们发现,由于参数不稳定性,具有有限纵向动量的涨落可以指数增长。具有有限横动量的涨落也可以表现出参数不稳定性,但它们的动量被限制为很小。在重离子碰撞中,最不稳定的模在动力学的早期阶段开始指数增长,它们可能影响热化过程。
2015-12-01 hep-ph nucl-th
Jet quenching parameter in an expanding QCD plasma
提出了一种新的弱耦合夸克-胶子等离子体中喷注猝灭参数$\hat{q}$的定义。我们提出了一个助推不变的定义$\hat{q}$,这是成比例的角度变量$η$(伪快度)和$ϕ$(方位角)的扩大。此外,我们认为辐射校正$\hat{q}$,并找到潜在的大的校正增强的双对数一样的情况下,一个静态介质。但与静态介质不同的是,这些修正现在是局部的(适当的)时间。
2018-12-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Correspondence between Israel-Stewart and first-order causal and stable hydrodynamics for Bjorken-expanding baryon-rich systems with vanishing particle masses
对于有限重子化学势下具有理想气体状态方程的助推不变系统,得到了Israel-Stewart(IS)理论中的动力学方程与一阶因果稳定(FOCS)流体力学方程之间的精确对应.根据IS理论的动力学系数和常数弛豫时间,给出了FOCS理论中调节剂的温度和化学势依赖性的显式表达式。使用IS和FOCS理论之间的对应关系,在FOCS方法中已知的带电流体的稳定性条件被应用,并且人们发现IS理论被认为是不稳定的。
2020-10-06 hep-ph nucl-th
Isotropization of a longitudinally expanding system of scalar fields in the 2PI formalism
本文利用 2PI 有效作用量框架研究纵向膨胀标量场系统的各向同性化,通过数值求解运动方程,在最大耦合下观察到占据数和有效质量动量依赖的各向同性化起始。
2024-03-18 hep-ph nucl-th
Jet quenching parameter in an expanding QCD plasma
研究了高$p_T$部分子在弱耦合夸克-胶子等离子体中的横向动量展宽现象。我们提出了一个升压不变的描述这种现象,其中的展宽是指的角度变量$η$(伪快度)和$ϕ$(方位角)。进入本说明的射流淬火参数$\hat{q}$仅取决于适当的时间。我们还考虑了对$\hat q$的辐射修正。在一个静态介质的情况下,我们发现潜在的大的校正增强的双对数。但与静态介质不同的是,这些修正在时间上是局部的:它们取决于表征膨胀的局部(固有)时间,而不是总的路径长度。我们恢复到重整化喷流淬火参数的所有订单这样的修正。这种再灌注的主要作用是随着适当时间的增加而减缓$\hat q$的降低。
2018-06-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Quasi equilibrium state of expanding quantum fields and two-pion Bose-Einstein correlations in $pp$ collisions at the LHC
我们认为,在LHC的高多重$p+p$碰撞的两粒子动量关联函数提供了一个信号的准平衡态的基态结构的纵向增强不变的扩展量子场,这是在未来的碰撞光锥。其物理图象是π介子是由局域平衡态膨胀的理想气体和基态凝聚态膨胀的两种不同尺度的量子发射体产生的。具体地说,我们发现,抑制两粒子的玻色-爱因斯坦动量关联函数的效果增加,由于不同的动量依赖相应的粒子发射区域的一个类似的符号的π介子对的横向动量的增加。
2019-05-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Cosmological particle creation in the little bang
假设初态与对应于流体动力学的准平衡统计算符相关联,研究了在未来光锥标量量子场中粒子的产生.我们计算粒子生产的纵向推进不变的扩展量子场设计为一个简单但可靠的模型的中心快度区域的相对论碰撞。通过引入准粒子的概念来执行模型的精确对角化。
2021-06-22 hep-ph hep-th nucl-th
Chiral hydrodynamics of expanding systems
本文基于弛豫时间近似下的Boltzmann方程,导出了具有Bjorken对称性且允许宇称破缺的手征粒子系统膨胀运动的方程,揭示了从无碰撞到流体力学区的转变,并证明其截断等价于Israel-Stewart 14矩近似。
2024-02-13 hep-ph nucl-th
Gauge/gravity duality and thermalization of a boost-invariant perfect fluid
我们导出了对应于在第五维中远离的黑洞的标量激发的准正规模方程。该几何是N=4的SUSY Yang-Mills理论中大适当时的助推不变膨胀理想流体的AdS/CFT对偶。在规范理论方面,方程的主导解描述了完美流体标量激发的平衡衰减。它的特征固有时间可以解释为理想流体的热化时间,这是一个以问题的唯一尺度为单位的普适(数值上很小)常数。这为解决重离子碰撞现象学中的短热化时间问题提供了新的思路。一个非平凡的标度行为,在适当的时间,可以解释在一个缓慢变化的绝热近似。
2006-07-11 hep-ph hep-th nucl-th
Transverse expansion of (1 + 2) dimensional magneto-hydrodynamics flow with longitudinal boost invariance
本文研究了磁场对热而致密的核物质作为理想流体膨胀的影响。我们考虑QGP,在(1 + 2)维纵向升压不变流体膨胀的特殊情况下,在由外部源产生的非均匀磁场的背景下。我们假设磁场指向垂直于反应平面的方向,在适当的时间内遵循幂律衰减,并且在横截面上有两个分量。为了简化计算,我们假设所研究的流体具有方位对称性,磁流体动力学方程在反应横截面上的极坐标系中描述。我们的结果描述了在非均匀外部磁场存在下流体横向膨胀的时空演化。最后,我们根据实验数据,利用横向速度和能量密度修正来估计重离子碰撞产生的末态粒子的横向动量谱。
2021-08-06 hep-ph hep-th nucl-th
Nonlinear amplification of instabilities with longitudinal expansion
我们研究各向异性膨胀系统中的非平衡不稳定性动力学。这种系统最突出的例子是相对论性重离子碰撞实验中的“膨胀”,其中膨胀是近似助推不变初始条件的结果。在这里,我们考虑的问题的参数共振的标量$N$分量量子场论与助推不变的初始条件,这是类似的精神。我们发现,动力学的许多方面可以通过引入广义共形时间来解析地处理。初级不稳定性,这是由线性化的演化方程描述,被认为是导致一个二级制度的扩增与强烈增强的增长率,由于非线性校正。对于二次不稳定性,我们提出了一个弱耦合的幂次计算方案,并讨论了它们对各向同性问题和建立状态方程的作用。
2012-01-17 hep-ph nucl-th
Non-conformal attractor in boost-invariant plasmas
在弛豫时间近似下,利用大质量粒子的Boltzmann方程研究了具有Bjorken对称性的(0+1)维膨胀介质的耗散演化。质量破坏共形对称性在介质中引起非零的体粘滞压力。它示出,即使是一个小的质量(在当地温度的单位)大大修改了众所周知的吸引子的剪切雷诺数以前观察到的无质量系统。对于一般的非零颗粒质量,无论是剪切,也不是散装粘性压力放松迅速非平衡吸引子,他们的方法的流体动力学极限只有晚,在小的值的逆雷诺数。只有纵向压力,这是一个组合的热,剪切和体积粘性压力,继续显示早期接近一个远离平衡的吸引子,在早期的快速纵向膨胀的驱动。基于局部各向同性热平衡附近的梯度展开的二阶耗散流体动力学不能再现这种吸引子。
2021-07-08 hep-ph nucl-th physics.plasm-ph
Emergence of hydrodynamical behavior in expanding quark-gluon plasmas
本文用一组简单的角动量来求解在弛豫时间近似下的玻尔兹曼方程,研究了增强不变的纵向膨胀胶子等离子体。从早期的自由流动状态到晚期的流体动力状态的转变被前两个矩很好地捕获,对应于动量分布的四极分量和四极分量,或者等价于能量密度和纵向与横向压力之间的差。我们将此属性的存在性的不动点的无限层次的方程所满足的时刻。这些固定点已经存在于双力矩截断中,并且仅适度地受到与更高力矩的耦合的影响。碰撞有助于阻尼所有的非平凡的时刻。在后期,当进入流体动力学状态时,只有四极矩和四极矩是重要的,并且保持强耦合,四极矩的衰减被膨胀延迟,从而导致系统完全各向同性的延迟。二阶矩截断包含二阶粘性流体动力学,在其各种变体,和三阶流体动力学,以及相关的传输系数的显式值,可以很容易地从三阶矩截断。
2019-04-18 hep-ph nucl-ex nucl-th
Bulk Viscosity and Cavitation in Boost-Invariant Hydrodynamic Expansion
本文用强耦合夸克-胶子等离子体热力学的格点计算得到的状态方程,求解了助推不变的1+1维膨胀流体的二阶相对论流体力学方程。我们调查的依赖性的能量密度作为适当的时间上的剪切粘度,体积粘度,和二阶系数的值的函数,确认后者的值的大的变化具有可以忽略不计的影响。在零和几倍s/(4 π)之间改变剪切粘度,其中s是熵密度,具有显著的影响,如基于其他研究所预期的。引入非零体积粘度也具有显著影响。事实上,如果体积粘度在交叉温度Tc附近达到最近在没有夸克的QCD中进行的晶格计算所指示的程度,它可以使流体空化-分裂成液滴。有趣的是,在超相对论性重离子碰撞中强子化被认为发生的温度下,看到一个流体动力学计算预测它自己的崩溃,通过空化。
2010-02-16 hep-ph hep-th nucl-th
Causal hydrodynamic fluctuations in a one-dimensional expanding system
本文在一维 boost 不变膨胀背景下推导不依赖具体本构方程的因果流体涨落运动方程,并以 Israel-Stewart 理论展示涨落、介质输运性质及最终强子关联之间的联系。
2024-03-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
A family of three maximally symmetric boost-invariant flows in relativistic hydrodynamics
University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学)
本文提出三种相对流体动力学中Boost不变流族,通过几何方法构造并分析了三种不同对称性的流体解,其中一种为此前未研究过的双曲切分解。
2025-12-04 hep-ph hep-th nucl-th
Transverse Momentum Distributions from Lattice QCD without Wilson Lines
本文提出用 Coulomb 规范修饰场关联函数替代 Wilson 线构造 quasi-TMD,并通过 SCET 推导单圈验证的因子化匹配,以提升格点计算精度并简化重整化。
2024-12-03 hep-ex hep-lat hep-ph
Viscous plasma evolution from gravity using AdS/CFT
我们分析了AdS/CFT对偶几何的膨胀的助推不变的等离子体。我们表明,非奇异性的对偶几何的领导和次渐近时间的要求预测,没有任何进一步的假设规范理论动力学,流体动力学膨胀的等离子体的粘性系数完全匹配的一个先前在静态的情况下得到的波利卡斯特罗,儿子和Starstanbul。
2007-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
Viscous hydrodynamics relaxation time from AdS/CFT
我们考虑一个膨胀的助推不变的等离子体在强耦合使用的AdS/CFT对应N=4 SYM。我们确定的弛豫时间在二阶粘性流体动力学,并发现它是大约三十倍短于弱耦合的预期。我们发现,弦框架中对偶几何的非奇异性使我们有必要打开介子,这导致tr F^2的非零期望值表现为τ ^(-10/3)。
2007-10-12 gr-qc hep-ph hep-th
Effect of Longitudinal Fluctuations of $3$D Weizsäcker-Williams Field on Pressure Isotropization of Glasma
本文通过 3+1 维 glasma 模拟研究沿碰撞轴的色荷密度纵向涨落导致的推进不变性破缺,发现不同关联长度下压力各向同性化行为相似,且稀薄阶段中心快度能量密度按 1/τ 衰减。
2024-02-29 hep-ph nucl-th physics.plasm-ph
Transseries for causal diffusive systems
膨胀的助推不变流体的大的固有时间行为为夸克-胶子等离子体动力学提供了许多重要的见解。在这里,我们制定和探索的非平衡动力学的后期行为的水平上的线性化扰动的平衡,但没有任何特殊的对称性假设。我们引入了一个有用的定量近似方案,其中流体动力学模式出现微扰的贡献,而瞬态是非微扰的。这样,解自然地被组织成transseries,就像它们在助推不变流的情况下一样。我们把我们的注意力集中在无处不在的电报员的方程,一个因果理论与流体力学部门的最简单的例子。在位置空间中,我们发现了新的瞬态贡献以及斯托克斯现象的基础上的时空区域或初始数据的选择改变的transseries的结构。
2021-05-11 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Boson spectra and correlations for thermal locally equilibrium systems
用统计算符方法研究了强非均匀热玻色子系统的单粒子和多粒子包含谱。推广了热Wick定理,得到了增强不变膨胀玻色子气体问题的解析解,结果表明了非均匀性对系统的影响:与基于局域玻色-爱因斯坦热分布的结果相比,波长大于系统均匀性长度的粒子的谱和关联发生了本质的变化。对于人口过多的介质,这种影响明显增加,其中与破坏化学平衡相关的化学势足够大。
1999-09-09 hep-ph nucl-th quant-ph