A systematic formulation of chiral anomalous magnetohydrodynamics
本文提出了一种推导一般介质中动态电磁场有效理论的新方法。它可以用来给出强磁场下磁流体力学(MHD)的系统表达式,包括手征物质和ABJ异常。我们在速度和温度波动可以忽略不计的情况下工作。由此产生的手征反常磁流体动力学合并和推广的手征磁效应,手征分离效应,手征电分离效应,以及最近派生的强场磁流体动力学,所有在一个单一的相干框架。在线性化水平上,该理论预言手征磁波不能在动态电磁场中存活。一种不同的手征波,我们称之为手征磁电分离波,作为手征电分离效应和手征磁效应的动力学版本的结果出现。我们预测了它的波速。我们还介绍了一个简单的,但可解的非线性模型来探讨手征不稳定性的命运。
2023-01-09 astro-ph.HE cond-mat.mes-hall hep-ph
Magnetohydrodynamics and charged currents in heavy ion collisions
任何具有非零碰撞参量的重离子碰撞产生的热QCD物质都是在强磁场中产生的。研究了非中心重离子碰撞中产生的磁场对产生的带电强子方位角分布和关联的影响。磁场是时间依赖的,并且介质正在膨胀,这导致由于法拉第效应和霍尔效应的组合而引起的带电电流的感应。我们发现,这些电流的结果在一个电荷依赖的定向流$v_1$是奇数的速度和奇数下的电荷交换。它可以通过测量不同速度的带电强子定向流之间的相关性来检测,$\langle v_1^\pm (y_1) v_1^\pm (y_2) \rangle$。
2014-08-18 hep-ph nucl-th
Chiral Magnetohydrodynamic Turbulence
本文研究了手征反常效应对磁流体力学湍流演化的影响。我们认为,在早期宇宙中,在电弱对称性破缺之前,以及足够高的温度,电子质量可以忽略不计,带电等离子体的描述一般需要考虑到湍流和异常效应之间的相互作用。结果表明,这种泛化可以有重要的后果,湍流的演变,导致创建最大的螺旋场从最初的非螺旋。因此,手征效应可以有力地支持湍流逆级联,并导致磁场随时间的缓慢下降,也对一个更快的增长的相关长度,当与标准的磁流体动力学描述预测的演变。使用弱异常近似,并治疗异常贡献的磁能和螺旋度作为一个小扰动,我们推导出具体的解决方案,演示如何手征效应支持逆级联制度。
2017-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Anomalous magnetohydrodynamics with constant anisotropic electric conductivities
本文研究了具有各向异性常数电导率的纵向推进不变Bjorken流中的反常磁流体动力学。为了简单起见,我们考虑中性流体和横向方向上的无力磁场。在实验室坐标系中,我们导出了电磁场、手征密度和能量密度随时间变化的解析解。
2020-04-14 hep-ph nucl-th
The Chiral MagnetoHydroDynamics of QCD fluid at RHIC and LHC
RHIC和LHC上的重离子碰撞实验结果表明,QCD等离子体表现为相对论流体力学描述的近似理想流体。流体力学是一种有效的低能万有理论,它指出系统对外部扰动的响应是由守恒定律决定的,守恒定律是基础理论对称性的结果。对于重离子碰撞产生的QCD流体,该理论具有反常性,因而某些表观经典对称性被量子效应打破。尽管这些异常是由于UV正则化而出现的,因此看起来像是一种短距离现象,但最近人们已经意识到,它们也会影响流体力学中的大距离宏观行为。手征磁效应是相对论流体力学反常现象的一种表现形式。在这次会议上,CME的一些证据已经提出,包括i)在低能RHIC数据中的电荷不对称波动的消失,其中能量密度被认为是低于临界的解除禁闭; ii)在LHC的铅铅碰撞中观察到的电荷不对称波动。在这里,我给出了一个三页的总结,最近的一些理论和实验的发展和未来的测试,可能允许建立(或反驳)的CME作为观察到的电荷不对称波动的起源。
2011-07-20 hep-ph nucl-th
Hydrodynamic fluctuations and topological susceptibility in chiral magnetohydrodynamics
该研究计算手性磁流体动力学涨落中拓扑密度的单圈实时磁化率,验证零背景磁场下热涨落不影响轴荷衰减率,证实经典流体动力学描述的有效性,并揭示磁化率的非解析频率依赖特性。
2024-03-25 astro-ph.HE hep-ph hep-th
1+1 dimensional relativistic magnetohydrodynamics with longitudinal acceleration
非中心重离子碰撞产生最强的磁场,其数量级为$10^{18}-10^{19}$高斯,这是由于带正电的旁观者以接近光速的速度运动而产生的电流。在非中心重离子碰撞的夸克-胶子等离子体离子体流体动力学描述中,这种瞬态电磁场可能引起各种新的效应。研究了纵向加速度对具有横向磁场的1+1维相对论磁流体力学的影响。我们分析了系统能量密度随时间的演化。我们发现纵向加速度参数$λ^*$、磁场衰减参数$a$、状态方程$κ$和初始磁化强度$σ_0$对系统能量密度和温度的演化有重要影响。
2019-07-02 hep-ph nucl-th
Laminar and turbulent dynamos in chiral magnetohydrodynamics. II. Simulations
使用直接数值模拟(DNS),我们研究层流和湍流发电机在手征磁流体动力学(MHD)与一组扩展的方程,占额外的贡献,由于手征磁效应(CME)的电流。这种量子现象起源于存在磁场时左右手相对论费米子之间的不对称性,并产生了手征发电机。结果表明,磁场演化过程分为三个阶段:(1)小尺度手征发电机不稳定性;(2)产生手征磁驱动湍流,并由于新的手征效应(α_mu效应)激发大尺度发电机不稳定性;(3)磁螺旋度饱和,磁场增长受总手征的守恒定律控制. $α_μ$效应在大的流体和磁雷诺数下占主导地位,并且与动力学螺旋度无关。数值模拟中测量的大尺度磁场的增长率及其特征尺度与基于平均场论的理论预测吻合得很好。先前讨论的两阶段手征磁场方案不包括阶段(2),在阶段(2)期间,磁场变化的特征尺度可以增加许多数量级。基于数值模拟的结果,讨论了早期宇宙和原中子星的相对论等离子体中CME和手征效应的相关性。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Chiral magnetohydrodynamics with zero total chirality
本文模拟零总手征性条件下手征磁流体动力学中磁场与手征化学势的耦合演化,揭示CPI、涡旋转折和自旋翻转对逆级联及螺旋度守恒的作用。
2023-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Laminar and turbulent dynamos in chiral magnetohydrodynamics-I: Theory
具有相对论性粒子的等离子体的磁流体动力学(MHD)描述必然包括额外的新领域,与轴向电荷相关联的手性化学势(即,右手和左手相对论费米子之间的数量差异)。该手性化学势对等离子体的电流密度(\emph{chiral magnetic effect})产生贡献。我们提出了一个自洽处理的\emph{chiral MHD equations},其中包括反反应的磁场上的手征化学势和它的相互作用与等离子体速度场。一些新的现象被展出。首先,我们表明,手征磁效应的不可压缩流的Alfvén波的频率降低,可压缩流的Alfvén波和快磁声波的频率增加,并降低慢磁声波的频率。其次,我们表明,除了众所周知的层流手征发电机效应,这是不相关的流体运动,有一个发电机所造成的共同作用的速度剪切和手征磁效应。在湍流的平均动力学螺旋度消失的存在下,推导的平均场手征MHD方程描述了由手征α效应引起的湍流大尺度发电机,这对于大的流体和磁雷诺数是占主导地位的。手征α效应是由于手征磁效应和由缠结磁波动(其由剪切速度波动引起的大尺度磁场的缠结产生)产生的小尺度电流的波动的相互作用。这些发电机效应可能对早期宇宙、中子星和夸克-胶子等离子体的动力学产生有趣的影响。
2017-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Magnetohydrodynamics, charged currents and directed flow in heavy ion collisions
任何具有非零碰撞参量的重离子碰撞产生的热QCD物质都是在强磁场中产生的。我们研究了这些场在所产生的带电强子的方位角分布和关联上留下的印记。磁场是时间依赖的,并且介质正在膨胀,这导致由于法拉第效应和霍尔效应的组合而引起的带电电流的感应。我们发现,这些电流的结果在一个电荷依赖的定向流v1是奇数的速度和奇数下的电荷交换。它可以通过测量不同速度的带电强子定向流之间的相关性来检测,$\langle v_1^\pm(y_1)v_1^\pm(y_2)\rangle$。
2014-01-16 hep-ph hep-th nucl-ex
Magnetohydrodynamics of Chiral Relativistic Fluids
我们研究了带电相对论费米子等离子体在非常高的温度$T\gg m$,其中$m$是费米子质量,耦合到电磁场的动力学。特别是,我们得到这样的等离子体的演化的磁流体动力学描述。我们表明,相比传统的MHD的非相对论粒子的等离子体,流体动力学描述的相对论等离子体涉及新的自由度所描述的伪标量场起源于一个本地的不对称性的密度的左手和右手费米子。这个场可以解释为有效的轴子场。考虑到手征异常,我们提出的动力学方程的演变,以及其他领域出现在MHD描述的等离子体。由于它与螺旋磁场的非线性耦合,轴子场对磁化等离子体的动力学有显著的影响,并能产生一种新型的逆级联。
2015-04-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On Quantum Anomalous Effects in Electrodynamics of the Early Universe
本文研究了量子反常效应对高能电动力学描述的影响。我们认为,在温度可比的电弱标度,早期宇宙和中子星等对象的特征,导电等离子体中的电磁场的描述需要扩展到包括手征异常的影响。它表明,手征效应可以有显着的影响磁场的演变,往往会产生指数放大,从最初的非螺旋场的磁螺旋的创建,并可能导致逆能量转移。我们进一步讨论了围绕电弱跃迁的修正的磁流体力学方程。得到的解决方案表明,右手和左手的带电费米子之间的不对称性可以忽略不计的质量通常随着时间的增长时,接近电弱交叉从较高的温度,直到它经历了一个快速下降的过渡,然后最终得到阻尼在较低的温度在破碎的阶段。同时,由于手征效应,磁场的耗散变慢。此外,我们报告的手征磁流体动力学湍流的研究中的一些第一次分析尝试。使用简化制度和定性参数的分析,它表明,异常效应可以强烈支持湍流逆级联,并导致更快的增长的相关长度相比,由非手征磁流体动力学预测的演变。最后,讨论了手征磁流体力学湍流向最小能态的弛豫。
2021-02-21 hep-ph
Modified Magnetohydrodynamics Around the Electroweak Transition
我们分析的解决方案的磁流体动力学方程周围的电弱过渡考虑到手征异常的影响。结果表明,一个过渡,不是一阶有直接的后果之间的不对称性的演变左手和右手轻子。假设在高于转变温度的温度下在对称相中存在初始手性不对称性,以及存在磁场,证明了不对称性通常随时间增长,直到它在转变时经历快速降低,然后最终在较低温度下在断裂相中得到阻尼。我们认为,它是不太可能有任何显着的磁场放大的结果,在标准模型的电弱跃迁,即使手征异常被引入。左手和右手电荷载流子之间的手性不对称性的存在自然导致从非螺旋场产生螺旋磁场,并且这可以对它们随后的演变产生影响。
2016-07-13 astro-ph.CO hep-ph
Chiral electric field in relativistic heavy-ion collisions at energies available at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider and at the CERN Large Hadron Collider
提出了电场可能导致QGP中的手征分离,称之为手征电分离效应。强电磁场和QCD真空都可以在偏离中心的核-核碰撞中产生。我们用Wood-Saxon核子分布计算了偏离中心碰撞的电场分布。本文系统地研究了相对论重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)能区手征电场的空间分布。相对论性重离子碰撞中电场的空间分布与磁场的空间分布相比,呈现出一些不同的特征。本文研究了RHIC和LHC能区中不同碰撞能量下,不同碰撞参量的中心位置热夸克产生的电场与真时的关系。
2016-06-02 hep-ph nucl-th
Signatures of the chiral critical endpoint of QCD in heavy-ion collisions: the role of finite-size effects
我们简要地讨论了重离子碰撞中QCD临界端点的特征的现状,着重讨论了在这种实验中产生的介质的有限性所起的作用。
2011-07-08 hep-ph nucl-th
Probing QCD chiral cross over transition in heavy ion collisions with fluctuations
我们认为,通过测量重离子碰撞(HIC)中质子数净涨落的高阶矩,可以在实验上探测QCD手征交叉跃迁。本文讨论了在有限温度和重子密度下,Polyakov圈扩展夸克-介子模型中手征交叉跃迁附近的重子净数涨落的性质。计算包括非微扰动力学内实现的功能重整化群的方法。我们发现了一个明确的信号手征交叉跃迁的净重子数的波动。我们解决我们的理论研究结果的实验数据的STAR合作的能量和中心性依赖的净质子数波动和它们的概率分布在HIC。
2012-07-11 hep-ph nucl-th
Anomalous Hall instability in the Chern-Simons magnetohydrodynamics
使用包含类轴子场$Θ$的Maxwell-Chern-Simons(MCS)拉格朗日函数引入了陈-西蒙斯磁流体力学(CSMHD)。从这个拉格朗日推导出的MCS运动方程除了电阻磁流体力学(MHD)的普通欧姆电流外,还包括一个修改的电流,包括手征磁场(CM)和反常霍尔(AH)电流。前者由一个轴向化学势组成,它是由$Θ$的时间随动导数给出的,后者由$Θ$的空间梯度产生。事实证明,轴向化学势的存在是一种非平衡效应,在线性稳定性分析中不起作用,而AH电流的出现与热平衡的一阶线性扰动一样。我们分析了CSMHD在电阻性和手征性介质中的线性稳定性和因果关系。我们表明,阿尔芬模式传播足够接近的方向的磁场是不稳定的,但因果关系。它们还伴随着一个真正的非水电模式。在特定方向上的稳定模式可以对应于在完全相反的方向上传播的不稳定模式。AH不稳定性是平价崩溃的表现。相速度的数值分析证实了这些结果。
2021-02-23 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Evidence for dynamical chiral condensate in high-energy heavy ion collisions
II. Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg(汉堡大学理论物理第二研究所);Theoretisch-Physikalisches Institut, Friedrich-Schiller Universität(弗里德里希·席勒大学理论物理研究所);Department of Physics, Duke University(杜克大学物理系)
高能重离子碰撞中手性对称性的部分恢复通过理论分析与实验数据一致,表明动态手性凝聚的存在。
2025-12-19 hep-ph nucl-th
Anomalous magnetohydrodynamics with temperature-dependent electric conductivity and application to the global polarization
本文推导了具有温度依赖电导率的相对论反常磁流体力学解,发现其对能量密度和电磁场衰减有重要影响,并指出该结果无法完全解释低能碰撞中 Λ 超子的全局极化分裂,暗示化学势梯度可能占主导。
2022-11-21 hep-ph nucl-th
Rotating solutions of nonideal transverse Chern-Simons magnetohydrodynamics and the anomalous Hall current
为了更深入地了解非理想横向磁流体力学(MHD)的新旋转解的物理性质,我们用违反Maxwell-Chern-Simons(MCS)理论的${\cal{CP}}$代替了以前考虑的Maxwell理论.这样,MCS运动运动方程中出现了无耗散的手征磁流和反常霍尔流,与相对论流体力学方程一起构成了非理想横向Chern-Simons磁流体力学(CSMHD)的本构方程组。我们特别感兴趣的是,这些电流对电磁场的演化在一个均匀和纵向膨胀的夸克-胶子等离子体与手征不平衡的效果。结合这些假设下的CSMHD的本构方程,我们到达,如预期的那样,在两个不同的旋转和非旋转的电磁场的解决方案。旋转以增加的速度和恒定的角速度$ω_{0}$发生。值得注意的是,电场和磁场之间的相对角度$δ$由AH电流系数$κ_{E}$和介质的电导率$σ$给出,为$δ=\tan^{-1}(κ_{E}/σ)$。而非旋转的解决方案意味着AH系数为零,因此非旋转的电场和磁场是平行或反平行的,旋转的电场和磁场的相对取向和CM电导率$κ_{B}$的演变强烈地受非零$κ_{E}$。我们探讨的积极和消极的$ω_{0}$上的CM电流的演变的效果,并显示,特别是,旋转的电磁场与负$ω_{0}$意味着一个符号翻转的CM电流的手征流体与非零AH电流。
2019-01-21 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Chiral symmetry restoration in heavy-ion collisions at intermediate energies
本文采用PHSD输运方法研究了手征对称性恢复(CSR)对$\sqrt{s_{NN}}$ =3-20 GeV能量范围内重离子碰撞观测值的影响. PHSD包含了稠密热强子介质中的退禁闭相变以及CSR的基本方面,这些都包含在强子粒子产生的Schwinger机制中。在CSR机制的夸克标量密度计算中,我们采用了与非线性$σ-ω$模型不同的核物质状态方程参数化,以估计计算中的不确定性。
2016-10-29 hep-ph nucl-th
Chiral transition in a finite system and possible use of finite size scaling in relativistic heavy ion collisions
本文研究了夸克耦合的线性西格玛模型中强相互作用手征相图的有限尺寸效应。我们估计修改的伪临界过渡线和等熵轨迹的大小,是在相对论重离子碰撞实验中创建的系统的代表。校正显然是不可忽略的,可能会显着影响签名的手性关键终点的基础上估计一个无限的系统。我们认为,有限尺寸标度分析应在RHIC的束流能量扫描计划的数据分析过程中进行测试,并在FAIR-GSI未来的实验中,通过使用全标度图和卡方方法作为搜索关键端点的工具。
2011-07-08 hep-ph nucl-th
QCD under magnetic field: chiral magnetic effect at heavy ion collisions
在这次演讲中,我们报告了我们最近对手征磁效应的研究,手征磁效应是重离子碰撞中P-和CP-破坏的信号。我们计算了在重离子碰撞中产生的热而致密的QCD物质内部由外磁场引起的电流及其关联。为此目的,我们采用的瞬子液体模型,在有限T的Harrington-Shepard的caloron修改。我们观察到手征磁效应电流及其相关性随磁场的增加而增加,但由于稀释瞬子系综,手征磁效应电流及其相关性随T的增加而减小。计算结果与模型无关分析和格点量子色动力学模拟的结果符合得很好。我们还重现的电荷分离,观察到的STAR实验,定性良好,考虑简化的Lienard-Wiechert电位,筛选和尺寸效应。
2010-11-23 hep-ph nucl-th
Effect of the Wood-Saxon nuclear distribution on the chiral magnetic field in Relativistic Heavy-ion Collisions
在相对论性重离子碰撞过程中,具有非零缠绕数$Q_w$的QCD真空的形成打破了宇称和电荷宇称对称性。在背景磁场存在的情况下,一种新的场位形可以分离电荷--“手征磁效应”。强磁场和QCD真空都可以在非中心核-核碰撞中产生。本文在Kharzeev、Mclerran和Warringa理论的基础上,用Wood-Saxon核子分布代替均匀分布,改进了非中心碰撞的磁场计算方法。预测了LHC(Large Hadron Collider)能区的手征磁场分布。我们还考虑了产生的夸克对总电荷的磁场的贡献。
2013-08-20 hep-ph nucl-th
The chiral magnetic effect in heavy-ion collisions from event-by-event anomalous hydrodynamics
利用(3+1)维手征反常相对论流体力学方法,对重离子碰撞中的手征磁效应进行了定量描述。我们发现,电荷相关的强子方位角关联对CME是敏感的,并且实验观测与该效应的存在是一致的。
2014-12-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Phenomenology of anomalous chiral transports in heavy-ion collisions
高能重离子碰撞可以产生极热的夸克-胶子物质,也可以产生极强的磁场和流体涡旋。当磁场和流体涡与手征反常耦合时,可以诱导出各种新的输运现象,包括手征磁效应、手征涡效应等,其中一些现象需要宇称环境破坏,从而为检验热强相互作用物质中可能的宇称破坏提供了一种手段.我们将讨论这些反常手征输运在重离子碰撞中的潜在机制和意义。
2018-02-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Analytic Bjorken flow in one-dimensional relativistic magnetohydrodynamics
在相对论性重离子碰撞的初始阶段,由于碰撞电荷的大速度而产生强磁场。这些场的演化在重离子碰撞的流体动力学描述中是一个新颖而有趣的特征。在这项工作中,我们研究了解析的一维,纵向助推不变运动的理想流体中存在的横向磁场。有趣的是,我们发现,在理想磁流体力学的极限,即,对于无限的传导率,并且与初始磁化强度无关,流体能量密度$e$随适当时间的衰减$τ$与历史悠久的没有磁场的“Bjorken流”相同。此外,当磁场被假定为衰减$\sim τ^{-a}$时,其中$a$是任意数,根据$a$是大于还是小于1,可以找到两类解析解。总之,这里给出的解析解强调了比约肯流比以前认为的更一般。这些解决方案既可以深入了解强磁场存在下的重离子碰撞动力学,又可以作为数字代码的测试平台。
2015-08-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Chiral magnetic effect in heavy ion collisions and beyond
手征性是现代科学中普遍存在的概念,从粒子物理学到生物学。在量子物理学中,费米子的手征性通过手征反常与规范场的拓扑联系起来。虽然手征反常通常与场论中的短程行为联系在一起,但近年来人们已经认识到它也影响手征费米子系统的宏观行为。特别是,在磁场存在下,左手和右手费米子之间的局部不平衡引起电荷的非耗散传输(“手征磁效应”,CME)。在重离子碰撞中,相对论重离子对撞机正在进行这种效应的研究,最近提出了一个专门的同量异位素运行的结果。对重离子碰撞中CME的观测有助于揭示早期宇宙中重子非对称性产生的机制。最近,在具有手征准粒子的Dirac和Weyl半金属中发现了CME。这一发现为量子传感器开辟了一条道路,并可能成为一种新型量子计算机。
2022-04-22 hep-ph hep-th nucl-th
Chiral Magnetic Effect in Heavy Ion Collisions
手征磁效应(CME)是由QCD手征对称性、轴向反常和胶子拓扑的高度非平凡相互作用引起的一种显著现象。在实验中寻找日冕物质抛射具有重要意义。重离子碰撞提供了一个独特的环境,其中热的手征对称夸克-胶子等离子体被创建,胶子拓扑波动产生手征不平衡,并且在这种碰撞的早期阶段存在非常强的磁场$|\vec{\bf B}|\sim m_π^2$。在重离子碰撞实验中寻找日冕物质抛射信号已经取得了很大的进展。在这篇文章中,我们简要概述了这些努力的现状。
2016-01-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Recent developments in chiral and spin polarization effects in heavy-ion collisions
本文综述了重离子碰撞中手征磁效应和自旋极化效应的理论和实验研究进展。我们提出了最新的实验结果的手征磁效应和相关现象。讨论了不同模型下磁场随时间的演化。评述了最近发展起来的大质量费米子的量子动力学理论。本文给出了$Λ$超子极化和矢量介子$ρ_{00}$值的理论和实验结果。
2020-08-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Chiral symmetry breaking and chemical equilibrium in a heavy-ion collisions
我们研究了赝标介子的八重态系综的热化,在同位旋对称极限,其相互作用通过手征对称性,么正性和测量约束。反应振幅产生的所有共振质量约为2 GeV,与12个输入参数,即f_pi,3个质量,和8个低能量常数(LEC)的手征微扰理论。在线性响应理论中,我们发现物质需要非常长的时间来热化。这些长的弛豫时间与这些介子是手征对称性破缺的伪戈德斯通玻色子的事实直接相关。这一结果表明,在重离子碰撞中产生的重子数为零的火球一旦进入手征对称性破缺相,就会脱离化学平衡。
2020-10-25 hep-ex hep-ph nucl-th
Simulating chiral magnetic effect and anomalous transport phenomena in the pre-equilibrium stages of heavy-ion collisions
本文采用第一性原理方法研究了重离子碰撞中的手征磁效应。我们讨论的手征磁效应和手征磁波的动力学的基础上实时晶格模拟与动态(威尔逊和重叠)费米子同时耦合到颜色和电磁场。而对于轻夸克,我们观察到的耗散较少的运输的电荷在异常流体力学,我们表明,对于较重的夸克的显式手征对称性破缺的影响导致显着减少的相关电流。
2017-05-11 hep-lat hep-ph nucl-th
Anomalous chiral transports and spin polarization in heavy-ion collisions
相对论性重离子碰撞产生热的夸克-胶子等离子体以及非常强的电磁(EM)和流体涡旋场。强电磁场和涡旋可以诱导出手征磁、手征分离、手征电分离、手征涡旋效应以及强子的自旋极化等有趣的宏观量子现象。这些现象为我们研究量子色动力学的非平凡拓扑扇区、高温强相互作用可能的宇称破缺以及夸克-胶子等离子体的亚原子自旋电子学提供了实验上可行的手段。这些研究,无论是在理论上还是在实验上,都与物理学的其他子领域如凝聚态物理、天体物理学和冷原子物理学有着密切的联系,从而形成了一个新兴的跨学科研究领域。本文介绍了电磁场和涡度在重离子碰撞中引起的上述现象及其实验研究现状。我们也简要地讨论自旋流体力学以及手征和自旋动力学理论。
2020-05-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
Charge-Dependent Correlations in Relativistic Heavy Ion Collisions and the Chiral Magnetic Effect
我们提供了一个唯象分析目前的实验搜索本地宇称违反表现通过手征磁效应。我们介绍和讨论相关的关联函数用于测量。我们对RHIC和LHC的现有数据的分析表明,目前手征磁效应的实验证据相当模糊。我们进一步详细讨论了由于常规物理学的各种背景贡献,这些贡献需要定量地理解,以便得出关于重离子碰撞中局部宇称破缺存在的明确结论。
2012-07-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
$K_1/K^*$ enhancement as a signature of chiral symmetry restoration in heavy ion collisions
基于手征组分之间的质量差是手征相变的序参量,以及手征序参量在超相对论重离子碰撞中的化学冻结点处显著减小的事实,我们认为在这种碰撞中$K_1$与$K^*$的生成比应该显著大于统计强子化模型中的预测值.我们进一步指出,虽然在强子相期间,$K_1$介子比$K^*$介子减少的幅度相对较大,可能会干扰增强效应,但通过对中心性的系统研究,我们可以看到这种信号,因为在外围碰撞中,动力学冻结温度比中心碰撞中高,强子寿命比中心碰撞中短.
2021-06-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Chiral magnetic wave at finite baryon density and the electric quadrupole moment of quark-gluon plasma in heavy ion collisions
手征磁波(Chiral Magnetic Wave,CMW)是指夸克-胶子等离子体在外加磁场作用下,由于手征磁效应(Chiral Magnetic,CME)和手征分离效应(Chiral Separation Effect,CSE)的相互作用而产生的一种无带隙集体激发,它由电荷密度波和手征电荷密度波通过轴向反常耦合而成。我们考虑有限重子密度下的CMW,发现在重离子碰撞中产生的夸克-胶子等离子体中,CMW诱导了电四极矩:产生的火球的“极”(指向反应平面外)获得了额外的正电荷,“赤道”获得了额外的负电荷.我们指出,这种电四极形变升降机之间的椭圆流的正负π介子导致$v_2(π^+) < v_2(π^-)$的简并,并估计的效果的大小。
2011-03-07 hep-ph nucl-ex nucl-th
The spectrum of anomalous magnetohydrodynamics
反常磁流体动力学方程描述了阿贝尔等离子体,其中传导和手征电流同时存在,并受到热力学第二定律的约束。在高频下,磁流起主导作用,频谱由双流体效应主导。该系统的行为,而不是作为一个单一的流体在低频制度的涡流电流感应潜在的大超磁场。在推导了广义Appleton-Hartree方程的物理解后,详细讨论了相应的色散关系,并与冷等离子体的结果进行了比较。超磁结和流体涡旋可以同时存在于非常低的频率,并提出一个定性不同的动态的磁流体非线性。
2015-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Magnetic Wave
本文研究了外磁场中含有带电手征费米子的相对论等离子体,例如相对论重离子碰撞中产生的手征夸克-胶子等离子体离子体。我们发现,三角形异常意味着存在一种新型的集体无隙激发在这个系统中,源于密度波的电荷和手征电荷之间的耦合,我们称之为“手征磁波”(CMW)。CMW甚至存在于中性等离子体中,即在没有轴向和矢量化学势的情况下。我们用三种不同的方法证明了CMW的存在并研究了它的性质:i)相对论磁流体力学; ii)降维到$(1+1)$ Sine-Gordon模型,适用于强磁场; iii)全息QCD(Sakai-Sugimoto模型),适用于强耦合。我们还简要讨论了CMW对重离子碰撞的唯象意义。
2011-01-20 hep-ph hep-th nucl-th
Anomalous transport effects and possible environmental symmetry "violation" in heavy ion collisions
本文综述重离子碰撞热QCD流体中多种反常输运效应的理论与实验进展,探讨局域手征畴导致环境对称性“破缺”的可能性。
2015-02-27 hep-ph nucl-ex nucl-th
Rebuttal to: "Comment on Scaling properties of background- and chiral-magnetically-driven charge separation in heavy ion collisions at $\sqrt{s}_{\rm NN}=200$ GeV"
最近,F. Wang评论了我们的工作“在$\sqrt{s}_{\rm NN} = 200$ GeV的重离子碰撞中背景和手性磁驱动电荷分离的标度特性”,并提出了几个主张来支持他的结论,即我们的结果是错误的。他的结论和主张不仅是不正确的;它们表明了与$R_{Ψ_2}(ΔS)$相关器的基本原理的根本脱节。这种反驳解决了王的错误主张的根本误解。
2022-07-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Anomalous Chiral Transport in Heavy Ion Collisions
手征反常是包含手征费米子的量子理论的一个非常基本的方面,从标准模型到超对称场论,甚至弦论。这种微观异常如何表现在具有手征费米子的宏观多体系统中,是一个非常重要的问题,最近引起了人们的极大兴趣。事实证明,在这样的系统中,在合适的条件下,手性异常可以引起不寻常的传输电流,其中手性磁效应(CME)的显著示例是沿着外部磁场产生矢量电流(例如电流)。CME在两个截然不同的物理系统中得到了热烈的研究:凝聚态物理中的Dirac和Weyl半金属以及重离子碰撞中夸克-胶子等离子体。本文介绍了重离子碰撞中CME研究的最新理论和实验进展。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Experimental searches for the chiral magnetic effect in heavy-ion collisions
手征磁效应是指在强磁场作用下,手征不平衡夸克产生的电荷分离(电流)。这种手征不平衡是由于夸克在近似手征对称性恢复下与非零拓扑荷胶子场的亚稳局域相互作用而产生的。这些局域域违反了$\mathcal{P}$和$\mathcal{CP}$不变性,可能为解释当今宇宙中物质-反物质不对称性的强度提供强$\mathcal{CP}$问题的解决方案。相对论性重离子碰撞,可能产生高能量密度的夸克-胶子等离子体和恢复近似的手征对称性,以及可能存在的长寿命强磁场,提供了一个独特的机会来探测日冕物质抛射。早期对重离子碰撞中CME诱导的电荷分离的测量主要受物理背景的影响。为消除或减少这些背景已作出了重大努力。我们回顾了这些努力,有点历史的角度来看,并集中在最近的创新实验的承诺,在重离子碰撞中寻找日冕物质抛射。
2019-06-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Modeling chiral criticality and its consequences for heavy-ion collisions
我们探讨了手征有效模型中手征临界端点(CEP)附近的临界涨落,并讨论了最近在核碰撞实验中发现的CEP的可能信号。特别注意的是,这种信号的相边界和CEP相对于在核碰撞中的化学冻结条件的位置上的依赖性。我们认为,在有效的模型中,不应该直接使用重离子数据的标准冻结拟合。相反,应该在模型框架内,在相图中自洽定义的线上检查相关的量。我们讨论了这种方法的可能选择。
2016-01-26 hep-ph
Status of the Chiral Magnetic Effect Search in Relativistic Heavy-Ion Collisions
在QCD中夸克与拓扑胶子场的相互作用可以产生局域的$\mathcal{P}$和$\mathcal{CP}$破坏,这些破坏可以解释我们宇宙中的物质-反物质不对称性。$\mathcal{P}$和$\mathcal{CP}$违反的效应可导致强磁场下的电荷分离,这种现象称为手性磁效应(CME)。重离子碰撞中CME诱导电荷分离的实验测量受物理背景的影响。主要的理论和实验努力致力于消除或减少这些背景。本文综述了在重离子碰撞中寻找日冕物质抛射的研究现状。
2018-07-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Search for the Chiral Magnetic Effect in Relativistic Heavy-Ion Collisions
相对论性重离子碰撞为研究量子色动力学(QCD)中的涌现现象提供了一个理想的环境。手征磁效应(CME)是一种非常有趣的现象,它是由强磁场中QCD真空的拓扑电荷涨落引起的。自从近十年前第一次测量可能的日冕物质抛射引起的电荷相关性以来,广泛的研究一直致力于这些测量的背景贡献。许多新的想法和技术已经发展到减少或消除背景。本文综述了这些发展和整体进展,在寻找的CME。
2018-05-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
The Chiral Magnetic Effect: Measuring event-by-event P- and CP-violation with heavy ion-collisions
具有非零拓扑荷的胶子场位形诱导P-和CP-奇效应。这样的组态很可能在重离子碰撞中产生。在这篇文章中,我将讨论在非中心重离子碰撞产生的强(电磁)磁场中,拓扑电荷在磁场的方向上产生电磁流。这就是手性磁效应。它导致正电荷与负电荷沿磁场方向分离。我将指出,这种效应可以通过电荷相关研究进行实验研究,并将参考STAR合作的有趣数据。
2009-06-16 hep-ph
Anomalous chirality fluctuations in the initial stage of heavy ion collisions and parity odd bubbles
数值计算了高能重离子碰撞初始阶段的拓扑电荷分布。这种电荷分布是由初态强经典场动力学中的Chern-Simons数涨落产生的。分布被发现是相当窄的RHIC和LHC能量反映了一个小的拓扑磁化率值。因此,经典场的有效势在$θ$方向上是浅的,这可能为随后产生P-奇气泡创造有利条件。
2001-09-26 hep-ph
Chiral Magnetic Effect in Heavy Ion Collisions: The Present and Future
本文综述了重离子碰撞中手征磁效应的概念基础、测量方法、实验与理论现状,并展望了未决问题与未来方向。
2024-07-03 hep-lat hep-ph hep-th
Non-perturbative suppression of Chiral Effects in hot QGP for $Λ/\barΛ$-hyperons spin polarization in heavy-ion collisions
本文利用场关联子方法研究了热QGP中非微扰相互作用对奇异夸克手征分离和涡旋效应的抑制,并指出其参数范围可覆盖LHC-ALICE与RHIC-STAR实验数据,为理解Λ/Λ̄超子自旋极化提供理论依据。
2024-10-15 hep-lat hep-ph hep-th