Quantum statistical fluctuation of energy and its novel pseudo-gauge dependence
本文讨论了热相对论气体子系统中自旋为零和自旋为半的粒子的量子统计能量涨落。我们明确地显示了系统的大小依赖的量子统计涨落的能量。我们的研究结果表明，随着系统尺寸的减小，量子统计涨落大大增加。作为框架的一致性，我们还指出，如果子系统的尺寸足够大，量子统计涨落会导致正则系综中能量的统计涨落的已知结果。对于自旋半粒子，量子涨落表现出一些有趣的新特征。我们表明，在一个小的子系统的自旋半粒子的量子统计涨落的能量依赖于各种赝规范的选择的能量动量张量。有趣的是，对于足够大的子系统的量子涨落得到不同的伪规范的选择收敛，我们恢复的正则系综公式已知的统计波动的能量。我们的计算非常通用，可以应用于物理学的任何分支，只要涉及热系统。作为一个实际应用，我们认为，我们的研究结果可以用来确定一个粗粒化的尺度，引入经典的能量密度或流体元素的概念，强相互作用的物质，特别是小系统产生的重离子碰撞。
2022-01-09 hep-ph nucl-th
Centrality dependence of multiplicity fluctuations from a hydrodynamical approach
重离子碰撞中的多重数涨落作为QCD相图上临界点下落的可能信号之一，近年来引起了人们的广泛关注。它是相对论重离子对撞机束流能量扫描计划中的一个重要观测点。在这项工作中，我们调查的中心依赖的多重性波动有关最近的测量从STAR合作。通过采用流体动力学的方法，本研究致力于非临界方面的现象。具体来说，除了热涨落，有限体积校正，和共振衰减在冻结表面，该模型是集中在系统的流体动力学膨胀和事件的初始波动的属性。据了解，临界点的真实信号只有在适当减去背景后才能获得，本文研究的是后者。除了实验数据，我们的结果也比较了强子共振气体，以及输运模型。
2020-01-21 hep-ph nucl-th
Multiplicity fluctuations due to the temperature fluctuations in high-energy nuclear collisions
我们研究了在高能核碰撞中观察到的多重数涨落，将其归因于在这种过程中形成的强子化系统的温度的内在涨落。为了解释这些波动，我们用非扩展性参数q表征的非扩展Tsallis统计代替通常的Boltzmann-Gibbs（BG）统计，|Q-1|作为波动的直接量度。在涨落消失的极限下，q> 1，Tsallis统计量收敛于通常的BG.我们评估的nonextensivity参数q和强子化系统的大小从实验观察到的碰撞中心依赖的平均多重性，<N>和它的方差，VAR（N）的依赖。我们将观测到的系统大小对q的依赖性归因于强子化源的有限性，其中q = 1对应于具有固定温度的无限热化源，而q > 1（被观测到）对应于温度和能量都波动的有限源。
2009-03-31 hep-ph nucl-th
Impact of resonance decays on critical point signals in net-proton fluctuations
净质子涨落高阶累积量对束流能量的非单调依赖性是QCD相图中临界点存在的一个被广泛研究的特征。在这项工作中，我们研究的共振衰减的临界涨落的影响。我们发现，共振效应减少的签名的临界波动，但合理的参数选择的关键影响净质子累积量生存。共振衰减的相对作用有一个弱的依赖于高阶累积量的临界效应的抑制稍强的研究的累积量的顺序。
2016-12-12 hep-ph nucl-th
Centrality Dependence of Multiplicity Fluctuations in Ion-Ion Collisions from the Beam Energy Scan at FAIR
本文研究了反质子和离子研究装置（FAIR）未来重离子实验中不同能量下金-金碰撞的多重数分布和逐事件多重数涨落。在超相对论量子分子动力学（URQMD）模型框架下模拟了FAIR能量对应的事件。观察到多重数分布的平均值和宽度随束流能量的增加而单调增加。中心区宽度为5%时，色散随平均参与核子数的变化趋势符合中心极限定理。在不同的中心性箱以及完整的事件样本的多重数分布观察到服从科巴，尼尔森和Olesen（KNO）标度。标度方差随束流能量的变化趋势也被发现支持KNO标度预测较大的碰撞中心。研究结果还表明，5%中心面元宽度的统计波动似乎得到了控制。
2019-08-01 hep-ph nucl-th
Net-charge fluctuation in Au+Au collisions at energies available at the Facility for Antiproton and Ion Research using the UrQMD model
我们研究了在不久的将来在反质子和离子研究设施（FAIR）上可以得到的能量下，Au+Au碰撞中产生的强子净电荷的动力学涨落。基于超相对论量子分子动力学的微观输运模型模拟的数据进行了分析的目的。研究了强子净电荷涨落的中心性和赝快度依赖性。我们的模拟结果进行了比较，在类似的能量举行的核-核碰撞实验的结果。我们的模拟结果的净电荷波动的总体特征被发现与实验相一致。在入射束能量$E_{\rm lab}=10A$ GeV时，净电荷涨落的幅度很大，与其它能量相比，它的中心性依赖性显得有点不寻常。预计在FAIR能量下，全局电荷守恒的效果是非常关键的。不同的赝快度窗口大小测量的电荷波动依赖于碰撞中心性。然而，在性质上的依赖性是完全相反的观察到的Pb+Pb碰撞在$\sqrt{s_{_{NN}}}=2.76$ TeV。
2018-04-16 hep-ph nucl-th
Imprints of clustering in multiplicity fluctuations
本文研究了在高能核碰撞中观察到的带电粒子多重数涨落，并将它们与强子化系统的大小联系起来。利用相对论重离子核定心碰撞中产生的带电粒子的平均多重数$\langle N\rangle $和多重数分布的方差$Var\left(N\right)$，计算了动力学变量$Ω$，并研究了它与碰撞核尺寸的关系.我们连接观察到的系统大小依赖的多重性波动的集群现象和强子化源和热浴的有限性。
2023-03-16 hep-ph nucl-th
Critical point of nuclear matter and beam energy dependence of net proton number fluctuations
在考虑引力和排斥范德华相互作用的强子共振气体模型框架下，研究了重子净重子数磁化率与束流能量的关系。偏度$Sσ$和峰度$κσ^2$的碰撞能量依赖性显著偏离泊松基线，并表明在中等碰撞能量下存在丰富的结构。这种现象可能是由于核液-气一级相变的临界终点所致。特别是，$κσ^2$示出了非单调的能量依赖性，并且，在QCD临界点的标准情况下，它不减少在低碰撞能量。当重子间的相互作用不能忽略时，可测的质子净涨落与重子净涨落有很大的不同。结果进行了比较与实验净质子数波动测量的STAR合作。
2018-08-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
The equivalence of fluctuation scale dependence and autocorrelations
我们定义了最佳的每粒子的波动和相关措施，通过一个积分方程的波动和相关性，并展示了如何反转该方程，以获得精确的自相关波动尺度依赖。我们测试的精度与Monte Carlo数据的反演和比较自相关的条件分布，传统上用于研究高$p_t$喷流结构。
2005-06-17 hep-ph
Pseudo-gauge dependence of quantum fluctuations of energy in a hot relativistic gas of fermions
本文导出了自旋$1/2$粒子的热相对论气体子系统中能量的量子涨落的显式表达式。结果取决于计算中使用的能量-动量张量的形式，这是一个被描述为伪规范依赖的特征。然而，对于足够大的子系统，在不同的伪规范中得到的结果收敛，并同意从统计物理学已知的正则系综公式。由于气体的能量动量张量的不同形式是先验等价的，我们的发现表明，在非常小的热力学系统中的能量量子涨落的概念是伪规范相关的。在实践方面，我们的计算结果确定了一个规模的粗粒化的伪规范的选择变得无关紧要。
2021-03-01 hep-ph hep-th nucl-th
Rapidity dependence of mean transverse momentum fluctuation and decorrelation in baryon-dense medium
AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science（克拉科夫AGH大学物理与应用计算机科学学院）
研究了平均横向动量的事件间波动和速率退相关性，探讨其作为有限重子密度方程状态敏感探针的作用，发现其波动由能量密度和净重子密度波动共同驱动，并预测了质子和反质子在速率退相关性上的显著差异。
2026-05-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Autocorrelations from fluctuation scale dependence by inversion
核碰撞中的涨落可以作为动量空间分仓尺度的函数在由探测器双轨道分辨率和接受度限定的尺度间隔上测量。涨落尺度依赖性与两粒子关联由Fredholm积分方程。该方程可以通过标准的数值方法来反演，以产生差异变量上的自相关分布，作为完整的两粒子分布的投影，其以更紧凑的形式保留了大部分相关信息。自相关分布通常比波动测量更容易用物理机制来解释。
2005-05-12 hep-ph
Momentum scale dependence of the net quark number fluctuations near chiral crossover
本文研究了在强相互作用夸克热稠密介质中手征交叉附近的重子数净涨落的性质。手征不变的夸克-反夸克相互作用用一个有效的夸克-介子拉格朗日量来模拟。为了保持O（4）普适类中临界性的残余，我们应用泛函重整化群方法来描述手征交叉附近的热力学。我们的研究集中在动量削减对净夸克数涨落的不同累积量的临界行为的影响。我们使用的动量尺度依赖的流动方程来研究如何抑制的动量模式在红外和紫外区修改一般性质的波动预期在O（4）普适性类。我们表明，π介子质量$m_π$是一个自然的软动量标度，在该标度下，累积量在其临界值处饱和，而对于大于$2m_π$的标度，高阶累积量的特征O（4）结构丢失。这些结果表明，在测量重离子碰撞中的净重子数涨落以寻找手征对称性或临界点的部分恢复时，在对涨落测量引入运动学切割时必须特别小心。
2015-03-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Eccentricities, fluctuations and A-dependence of elliptic and triangular flows in heavy-ion collisions
本文提出了一个简单的几何模型，并考虑了事件涨落对相对论性重离子碰撞初始态椭圆偏心率和三角偏心率的影响。该模型较好地描述了每个核子对质心能量为$\sqrt{s_{NN}} = 5.02$ ~TeV的Pb+Pb碰撞的ALICE和ATLAS数据，假定各向异性流的二次谐波$v_2$和三次谐波$v_3$分别与偏心率$\varepsilon_2$和$\varepsilon_3$成简单线性比例。我们发现，偏心率$\varepsilon_3$有一个纯粹的波动起源，并在很大程度上只依赖于重叠区的大小，而偏心率$\varepsilon_2$主要是有关的平均碰撞几何。因此，除了非常中心的碰撞0- 2%以外，椭圆流在任何地方都弱地依赖于逐事件的涨落，而三角流则主要由涨落决定。流谐波的大小对原子序数，$v_n \propto A^{-1/3}$的标度依赖性，预测为这个中心间隔。
2021-07-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Centrality dependence of chemical freeze-out parameters from net-proton and net-charge fluctuations using hadron resonance gas model
通过拟合由RHIC STAR合作组测量的Au + Au碰撞中的净质子和净电荷涨落的实验信息，我们估算了HRG和EVHRG模型中的化学冻结参数。我们观察到，由低阶和高阶涨落得到的化学冻结参数虽然在$\sqrt{s_{NN}} > 27$ GeV下几乎相同，但在较低的$\sqrt{s_{NN}}$下有偏离的趋势。此外，这些分离随着$\sqrt{s_{NN}}$的减小而增大，并且对于固定的$\sqrt{s_{NN}}$，朝向中心碰撞增大。此外，我们观察到的近似标度行为的$(μ_B/T)/(μ_B/T)_{central}$与$(N_{part})/(N_{part})_{central}$的参数估计从低阶波动为11.5 GeV $\le \sqrt{s_{NN}} \le$ 200 GeV。标度是违反从高阶波动估计的参数为$\sqrt{s_{NN}}= 11.5$和19.6 GeV。发现化学冻结参数在所有能量和中心度下都能很好地描述净质子的$σ^2/M$，但不能很好地描述$sσ$，反之亦然。
2017-07-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
System size and shape dependences of collective flow fluctuations in relativistic nuclear collisions
本文利用（3+1）维相对论流体动力学模型结合蒙特卡洛 Glauber 初始条件和强子输运模型，系统研究了 Au+Au、Cu+Au 和 O+O 碰撞中集体流涨落对系统尺寸和形状的依赖性，揭示了初始态涨落与非线性响应等不同来源对 $v_2$ 涨落的影响。
2024-07-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
Centrality dependence of charged-neutral particle fluctuations in 158A GeV Pb+Pb collisions
本文给出了四种不同中心度类的158 AGeV/cPb +Pb碰撞中带电粒子和光子多重数局域涨落的研究结果。用两种不同的方法分析了不同方位角大小的公共相空间区域中带电粒子与中性粒子多重数的关联。各种类型的混合事件被构造来探测不同来源的波动。测量结果进行比较，从模拟和混合事件。比较表明，在有限的方位角区域，随着中心性的降低而降低的带电粒子和光子多重性的非统计波动的存在。然而，没有相关的带电中性波动，一个可能的签名形成的迷失方向的手性缩合物，观察。已设定了生产无取向手性缩合物的上限。
2003-01-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
Functional dependence of axial anomaly via mesonic fluctuations in the three flavor linear sigma model
考虑$U_A(1)$线性西格玛模型中的介子涨落，研究了$U_A(1)$反常的温度依赖性。利用有限温度泛函重整化群方法计算了有效势的场相关反常系数函数。应用的近似方案是[G. Fejos，Phys.Rev.D90，096011（2014）]。我们提供了一个解析表达式和数值证据，根据两个四次耦合之间的关系，介子波动可以加强或削弱作为温度的函数的异常。六点不变量的$U(3)\times U(3)$组的作用，因此，手性扩展的稳定性也进行了详细讨论。
2015-08-31 hep-ph
Size fluctuations of the initial source and the event-by-event transverse momentum fluctuations in relativistic heavy-ion collisions
我们表明，事件的初始源，直接从相对论重离子碰撞的最早阶段的Glauber处理的横向尺寸的事件的波动，导致流体动力学演化后，在强子冻结出的横向流速的波动。这又导致了平均横向动量p_T的逐事件波动。Glissando的Glauber相，其次是一个现实的流体动力学演化和统计强子化与THERMINATOR进行的模拟，导致协议与RHIC数据。特别是，效果的大小，其中心性的依赖，和弱依赖于入射能量适当地再现。我们的结果表明，观测到的大部分逐事件p_T波动可以用初始源大小的波动来解释。
2009-10-26 hep-ph nucl-ex nucl-th
Collision energy dependence of the critical end point from baryon number fluctuations in the Linear Sigma Model with quarks
我们表明，线性西格玛模型与夸克产生的QCD相图和系统的平衡分布特性，偏离强子共振气体模型的有效描述。偏差是由于列入等离子体屏蔽性能，编码的贡献的环形图，从而引入一个关键的特点，等离子体附近的相变，即远程相关性。利用LQCD的输入确定了化学势为零时交叉跃迁的模型参数后，我们研究了临界端点在有效QCD相图中的位置。我们使用该模型来研究重子数起伏，并表明，在重离子碰撞，CEP可以位于碰撞能量$\sqrt{s_{NN}}\sim 2$ GeV，即，在最低的NICA或HADES能量域。
2022-04-15 hep-ph hep-th nucl-th
Autocorrelations from the scale dependence of transverse-momentum fluctuations in Hijing-simulated Au-Au collisions at $\sqrt{s_{NN}} = $ 200 GeV
本文用Hijing-1.37 Monte Carlo方法模拟了$\sqrt{s_{NN}} = 200$ GeV的Au-Au碰撞事件平均横动量$<p_{t}>$涨落的尺度依赖性。我们反演这些尺度分布，以获得伪快度$η$和方位$ϕ$差异变量$(η_Δ,ϕ_Δ)$的自相关分布。自相关函数具有一个简单的结构，主要由同侧（方位角上）的峰值，在两个差变量上具有相似的宽度。随着射流淬火的实施，同侧峰宽度在两个方向上略有增加，振幅大幅降低。同侧峰归因于微型射流，在这项研究中观察到的局部{ \em速度}相关的带电粒子与$p_t < $ 2 GeV/c。
2006-11-03 hep-ph
Regularization of Vacuum Fluctuations and Frame Dependence
我们讨论了引力背景下真空涨落的正则化。结果表明，一般协方差甚至打破了4动量截止，符合洛伦兹对称性。指出广义协变性是真空能量不受幂发散影响的保护对称性。
2014-08-25 gr-qc hep-ph hep-th
Beam energy dependence of cumulants of the net-baryon, net-charge and deuteron multiplicity distributions in Au+Au collisions at $\sqrt{s_{NN}}=3.0-5.0$ GeV
在考虑核平均场势的Lorentz协变处理的超相对论量子分子动力学（UrQMD）模型下，计算了$\sqrt{s_{NN}}=3.0-5.0$ GeV Au+Au迎头碰撞中的重子、净电荷和氘多重数分布的涨落.结果表明，在窄快度窗口内，核平均场势能显著增强重子数涨落的幅度，且这种增强随束流能量的增加而迅速减弱.然而，对于质子数和净电荷数的涨落，平均场效应不如重子数的涨落显著。此外，对于净电荷数涨落，在中赝快度窗口，负二项分布与计算结果吻合较好。最后，计算了并合产生图中氘核数的逐事件涨落，发现其累积比随每事件平均氘核数的增加而线性减小，即，随着光束能量的增加而增加。
2020-04-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Hadron yields and fluctuations at the CERN Super Proton Synchrotron: system size dependence from Pb+Pb to p+p collisions
在统计强子共振气体（HRG）模型和超相对论量子分子动力学（UrQMD）输运模型下，研究了负电荷粒子涨落的K介子/π介子比$K^+/π^+$和标度方差$ω^-$.计算了在CERN超质子同步加速器能量范围内p+p，Be+Be，Ar+Sc和Pb+Pb碰撞，揭示了强子产生的系统尺寸依赖性。对于HRG计算的正则系综施加所有保守的电荷。在UrQMD模拟中，核-核碰撞的中心选择是通过计算投射体观察者探测器中沉积的前向能量$E_{\rm F}$来完成的，并使用了NA 61/SHINE探测器的接受图。将HRG和UrQMD的计算结果与NA 61/SHINE合作组的计算结果进行了比较。为了理解p+p和重离子碰撞中事件间涨落的差异，提出了所有非弹性p+p事件样本的中心选择过程，并在UrQMD模拟中进行了分析.
2018-11-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Centrality dependence of freeze-out temperature fluctuations in Pb-Pb collisions at the LHC
高能物理中的许多数据实际上是样本平均值。结果表明，当考虑到这些数据的精确意义，并从强子共振气体中去掉最弱的束缚态时，可以同时拟合出$\sqrt{s_{NN}} = 2.76$ TeV的Pb-Pb碰撞中中快度测量的π介子、K介子和质子的全部谱。在化学平衡框架下，用单冻结模型预测了不变分布。该方法适用于测量中心的铅铅碰撞箱，并给出了可接受的适合所有，但外围箱。与原单冻结模型的框架中获得的结果的比较。一些更一般的，这种方法可能产生的影响指出。
2019-03-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Multiplicity and Transverse Spherocity dependence of $\langle p_{\rm T} \rangle$ fluctuations of charged particles in p$-$p collisions at $\sqrt{s}$ = 7 and 13 TeV
使用PYTHIA 8研究7和13 TeV质子-质子碰撞中带电粒子平均横动量涨落随多重数与横向球度的变化，并考察颜色重连、多部分子相互作用及能量依赖。
2023-06-06 hep-ph nucl-ex
Multiplicity fluctuations in nuclear collisions at 158 A GeV
在NA 49 CERN实验中研究了158 AGeV核碰撞中带电粒子多重数涨落的系统尺寸依赖性。结果表明，非单调依赖的多重性分布的比例方差的最大半周边铅+铅相互作用的弹丸参与者的数量约为35。这种效应在核碰撞的弦-强子模型HIJING中没有观察到。
2004-09-14 hep-ph nucl-ex
Pseudorapidity Window Size Dependence of Multiplicity Fluctuations in High-Energy Collisions with System Size and Beam Energies
通过对高能碰撞实验中测得的涨落观测量的逐事件分析，研究了强相互作用QCD物质的临界行为。利用核相互作用，在不同的目标尺寸和不同的碰撞束能量作为变化的宽度的赝快度间隔的函数进行的波动分析。为了便于比较，在基于Lund Monte Carlo的FRITIOF模型框架下，研究了强子碰撞和重离子碰撞（p-H，p-A和A-B）中的逐事件多重数涨落.对于不同靶尺寸和束流动量的相互作用，估计了带电粒子多重数和多重数分布的方差，200 A GeV/c的p-H、p-CNO、p-AgBr和14.6、60和200 A GeV/c的$^{16}$ O-AgBr碰撞。此外，多重性波动量化的密集量，缩放的方差$ω$和强烈的密集量$Σ_{FB}$来自带电粒子的多重性和多重性分布的宽度。强密集量$Σ_{FB}$是一个对提取短程和长程多重相关信息有重要意义的量。此外，在基于Lund Monte Carlo的FRITIOF模型框架下研究了多重数涨落的碰撞中心性和中心性仓宽依赖行为。基于涨落分析的结果在本研究中进行了解释碰撞过程的动力学和相关的QCD相变的可能性。
2022-10-09 hep-ph nucl-ex
Fluctuations of Goldstone modes and the chiral transition in QCD
我们提供了在有限温度下Goldstone模的热涨落对手征凝聚体的影响的证据。我们证明了在固定温度T<Tc，在手征转变温度附近，手征凝聚体对轻夸克质量（m_l）的平方根具有特征依赖性，这是O（N）对称性破缺的三维模型所期望的。结果表明，手征磁化率在Tc以下的所有温度下都表现出强烈的夸克质量依赖性，并且在手征极限下发散为1/sqrt（m_l）。
2008-10-17 hep-lat hep-ph
On the Dependence of the Spectra of Fluctuations in Inflationary Cosmology on Trans-Planckian Physics
我们计算了暴胀宇宙学中度规涨落的功率谱，从初始条件开始，当波长等于某个临界长度$\ell_{_{\rm C}}$时，一模一模地施加这些初始条件，该临界长度对应于一个新的能量标度$M_{_{\rm C}}$，在这个新的能量标度下，trans-Planckian物理变得重要。在这种情况下，功率谱可能与通常框架中计算的功率谱不同（这相当于选择绝热真空状态）。结果的分数差异取决于膨胀期间哈勃膨胀率$H_{\rm inf}$与新能量标度$M_{_{\rm C}}$之间的比率$σ_0$。我们展示了如何以及为什么不同的选择的初始真空状态（源于不同的假设trans-Planckian物理）导致分数的差异，这取决于不同的权力的$σ_0$。正如我们所强调的，功率一般也取决于计算的是密度涨落的功率谱还是引力波的功率谱。
2003-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
