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
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
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
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
Shear viscosity of an ultrarelativistic Boltzmann gas with isotropic inelastic scattering processes
本文导出了在弹性$2\to 2$和非弹性$2\leftrightarrow 3$过程中具有各向同性微分截面的超相对论气体剪切粘度的解析表达式。推导是基于熵原理和Grad近似的非平衡分布函数。得到的公式将剪切粘度系数$η$与弹性体的总截面$σ_{22}$和$σ_{23}$联系起来。非弹性过程从动力学输运计算中使用Green-Kubo公式提取的剪切粘度值与分析结果非常吻合,这表明了导出公式的有效性。
2014-04-25 hep-ph hep-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
Anisotropies in momentum space at finite Shear Viscosity in ultrarelativistic heavy-ion collisions
在部分子级联中,我们研究了动量空间中的各向异性,即椭圆流$v_2=<cos(2ϕ)>$和$v_4=<cos(4ϕ)>$,对有限剪切粘度$η$和冻结(f.o.)RHIC能量为200 AGeV。特别是它是讨论的影响的f.o.从两个不同的过程来看动力学:当能量密度低于一个固定值时关闭碰撞,或者根据$η/s$从QGP阶段到强子阶段的增加来减小碰撞截面。我们解决的$v_2(p_T)$与偏心率$ε_x$和集成的椭圆流的缩放之间的关系。我们证明了$v_2(p_T)/ε_x$标度的破缺主要不是来自于有限的$η/s$,而是来自于f.o.动力学和$v_2(p_T)$是弱依赖于f.o.阴谋另一方面,发现$v_4(p_T)$更依赖于$η/s$和f.o.动力学,因此表明把更好的约束的性质的QGP。第一个半定量分析表明,$v_2$和$v_4$(具有平滑f.o.)一致表明血浆中含有$4πη/s \sim 1-2$。
2008-11-19 hep-ph
Initial state anisotropies in ultrarelativistic heavy-ion collisions from the Monte Carlo Glauber model
在重离子碰撞的流体动力学模拟中,初始态的空间各向异性转化为末态粒子分布的动量各向异性。因此,理解初始各向异性的起源和量化它们的不确定性对于从实验数据中提取特定的QCD物质性质(如粘度)非常重要。在这项工作中,我们研究了受伤的核子的方法在Monte Carlo Glauber模型的框架,特别关注的不确定性所产生的碰撞核子对之间的核子-核子相互作用和碰撞核内的核子-核子关联的建模。我们比较了黑盘模型和概率轮廓函数方法的非弹性核子核子相互作用,并研究了初始状态的相关性,使用这些国家的最先进的建模的影响。
2012-06-25 hep-ph nucl-th
Understanding the energy dependence of $B_2$ in heavy ion collisions: Interplay of volume and space-momentum correlations
利用超相对论量子分子动力学(UrQMD)输运模型,并辅以逐事件相空间聚结模型,分析了质子+质子和核+核碰撞中的氘聚结参数$B_2$,能量范围分别为:质子+质子的聚结参数$\sqrt{s_{NN}}=$ 900 - 7000 GeV和核+核碰撞的聚结参数$\sqrt{s_{NN}}=$ 2 - 2760 GeV.将计算结果与E866、E877、PHENIX、STAR和ALICE实验的数据进行了比较。$B_2$值由质子和氘核的最终光谱计算。在较低的能量下,$\sqrt{s_{NN}}\leq 20$ GeV,$B_2$随能量增加而急剧下降。计算结果证实,这是由于$B_2\sim 1/V$中反映的冻结体积增加所致。在较高能量下,$\sqrt{s_{NN}}\geq 20$ GeV、$B_2$以恒定水平饱和。这种质的变化和消失的体积抑制被证明是由于强大的径向流的发展,随着能量的增加。流动导致强烈的空间动量相关性,抵消了体积效应。
2020-06-28 hep-ph nucl-th
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
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
Electromagnetic excitation of nuclei and neutron evaporation in ultrarelativistic ultraperipheral heavy ion collisions
本文提出了一种计算超相对论、超周边重离子碰撞中原子核电磁激发以及激发核衰变中子发射几率和分布的新方法。$γ$ + Pb $\to$ Pb $^*$的激发函数的参数化使用的物理动机的组件:激发的巨共振,准氘核吸收机制,激发的核子共振,以及高能量的质子和中子的解离。中子发射(最多10个中子)从低能量激发的$^{208}$铅的豪泽-Feshbach形式主义建模。用蒙特卡罗程序GEMINI计算了给定中子数的几率随激发能的变化。这些函数由光滑的解析函数参数化。将结果与$γ$ Pb $\to$ Pb $^*$ $\to$ k n反应的适当数据进行比较。作为一个例子,该方法用于计算电磁激励的UPC过程。包括单光子和双光子激发,并进行了讨论。在LHC能区的计算中,计算了给定中子数的正向和反向的拓扑截面。提出了激励函数。计算结果与SPS和最近的ALICE实验数据进行了比较,取得了很好的一致性。
2013-11-08 hep-ex 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
Initial state anisotropies and their uncertainties in ultrarelativistic heavy-ion collisions from the Monte Carlo Glauber model
在重离子碰撞的流体动力学模拟中,初始态的空间各向异性被转化为末态粒子分布的动量各向异性。因此,在从实验数据中提取特定的QCD物质性质(如粘度)之前,理解初始态各向异性及其不确定性的起源是很重要的。在这项工作中,我们回顾了受伤的核子的方法的基础上的Monte Carlo Glauber模型,特别是图表的不确定性所产生的碰撞核子对和碰撞核内的核子-核子相关性之间的核子-核子相互作用的建模。我们讨论了非弹性核子-核子相互作用的黑盘模型和概率分布函数方法之间的差异,并研究了初始状态相关性的影响,使用国家的最先进的建模这些。
2012-03-09 hep-ex hep-ph nucl-th
Neutron emission from the photon-induced reactions in ultraperipheral ultrarelativistic heavy-ion collisions
该研究针对LHC能区超周边重离子碰撞的光子诱导反应,构建双组分模型计算多种粒子产生截面,分析了低中子多重数产生的关键影响因素,并与ALICE实验数据及现有程序结果展开对比。
2025-03-18 hep-ph 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
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
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
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
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
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
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
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
Relativistic hydrodynamics with strangeness production
用相对论流体动力学方法描述了超相对论重离子反应中奇异态和重夸克的产生。产生过程是强子液体耗散效应的重要组成部分。除了粘度,还考虑化学和热扩散过程。这也允许指定化学和热冻结条件。
2007-11-29 hep-ph
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
Next-to-leading order improved perturbative QCD + saturation + hydrodynamics model for A+A collisions
在改进的次领先阶微扰QCD +饱和框架下,计算了LHC和RHIC中超相对论性重离子碰撞中流体动力学演化的初始条件。使用粘性相对论流体力学,我们表明,我们得到了一个很好的同时描述的中心依赖的带电粒子多重性,横向动量谱和椭圆流在LHC和RHIC。特别是,我们讨论了如何由这些数据的剪切粘度的温度依赖性的约束。
2014-01-21 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
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
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
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
Thermal Bottomonium Suppression at RHIC and LHC
本文研究了超相对论重离子碰撞中底鎓态的抑制。我们计算的抑制作为一个函数的中心性,快度,和横向动量的状态Upperdance(1 s),Upperdance(2s),Upperdance(3s),chi_b1,和chi_b2。利用这些信息,我们计算了包含的Uppermance(1 s)抑制作为中心性,快度和横向动量的函数,包括馈下效应。计算了RHIC sqrt(s_NN)=200 GeV Au-Au碰撞和LHC sqrt(s_NN)=2.76 TeV Pb-Pb碰撞。通过将我们的理论结果与STAR和CMS合作组织提供的数据进行比较,我们能够将剪切粘度与熵比限制在0.08 < eta/S < 0.24的范围内。我们的结果与RHIC和LHC碰撞能量下高温夸克-胶子等离子体的产生是一致的。
2012-02-13 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
Testing Hydrodynamic Descriptions of of p+p Collisions at \sqrt{s}=7 TeV
在重离子的高能碰撞中,集体流的实验结果通常与根据流体力学定律膨胀的热化介质的存在相关联。最近,ATLAS、CMS和ALICE实验在超相对论质子-质子碰撞中发现了相同类型和大小的信号。在这项研究中,国家的最先进的流体动力学模型SONIC被用来模拟在p+p碰撞中创建的系统。通过改变二阶输运系数的大小,流体动力学本身对p+p碰撞中产生的系统的适用范围被量化。结果表明,流体动力学可以给出粒子谱和椭圆动量各向异性系数$v_2$的定量可靠的结果。使用一个简单的几何模型的质子的基础上的弹性形状因子导致类似的类型和幅度的结果,在实验中发现的,当允许一个小的体积粘度系数。
2016-07-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
Effects of initial-state dynamics on collective flow within a coupled transport and viscous hydrodynamic approach
本文研究了超相对论性重离子碰撞中预平衡动力学对可观测量的影响。我们在多相输运(AMPT)模型中模拟了初始非平衡相,而随后的近平衡演化则采用(2+1)维相对论粘性流体动力学模型。我们匹配的两个阶段的演变仔细计算全能量动量张量从AMPT和使用它作为输入的流体动力学演化。我们发现,当考虑到预平衡演化,最终状态的可观测量是不敏感的切换时间从AMPT到流体力学。不像一些较早的处理预平衡动力学,我们没有发现初始剪切粘性张量是大的。用剪切粘滞系数与熵密度之比$0.12$,我们的模型定量地描述了大型强子对撞机(LHC)上Pb+Pb碰撞的大量实验数据:微分各向异性流$v_n(p_T) ~(n=2-6)$,事件平面关联,$v_2$与$v_3$之间的关联,以及累积比$v_2\{4\}/v_2\{2\}$ .
2018-03-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Transverse mass scaling of dilepton radiation off a quark-gluon plasma
在超相对论核-核碰撞中,夸克-胶子等离子体产生的双轻子谱在很好的近似下只依赖于双轻子的横质量M_t。只要横向流动可以忽略不计,并且系统处于局部热平衡,这种定标就是精确的。我们实现了一个国家的最先进的动力学和化学平衡的模型化的早期阶段的演变,研究修改的频谱。由这些效应引起的M_t标度的违反被评估为控制平衡时间的剪切粘度与熵比(eta/s)的函数。我们确定系统的大小,中心性,快度和碰撞能量的光谱的依赖。我们表明,夸克-胶子等离子体产生更多的双轻子比Drell-Yan过程的顺序M = 4 GeV的不变质量。由于运动学的不同,对于给定的M_t,两个过程的双轻子产额对M的依赖关系是相反的,因此原则上仅凭实验就能确定哪一个过程占主导地位。
2022-11-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Thermalization, evolution and LHC observables in an integrated hydrokinetic model of A+A collisions
提出了一个进一步发展的A+A碰撞的演化图像,我们称之为集成流体动力学模型(iHKM)。该模型包括初态GLISSANDO的发生器、导致热化的A+A碰撞的预热动力学、随后的夸克-胶子和强子介质(vHLLE)的相对论粘性流体动力学膨胀及其粒子化、最后的强子级联超相对论QMD。我们计算中快带电粒子多重性,π介子,K介子,和反质子谱,带电粒子椭圆流,和π介子干涉半径的Pb+Pb碰撞的能量在欧洲核子研究中心大型强子对撞机,$\sqrt{s} = 2.76$ TeV,在不同的中心。我们发现,当初始状态归因于非常小的初始时间0.1 fm/c,预热阶段(热化过程)至少持续到1 fm/c,并在流体动力学阶段的物质演化的剪切粘度有其最小值,$η/s = \frac{1}{4π}$的实验数据达到最好的描述。在同一时间,它是观察到的各种动量各向异性的初始状态,不同的初始和弛豫时间,甚至治疗的前热阶段内只是粘性或理想的流体动力学方法,有时会导致更糟,但仍然类似的结果,如果在大多数中心事件的最大初始能量密度的归一化调整,以重现最终的强子多重性在每个场景。当初始能量密度被定义为一个公共因子时,这可以解释在没有预热阶段的混合模型的许多变体中足够好的数据描述。
2016-02-05 hep-ph nucl-th
Solving the puzzle of high temperature light (anti)-nuclei production in ultra-relativistic heavy ion collisions
在重离子碰撞中,在相变温度$\left(T_{\rm ch} \approx 155 \, \rm{MeV} \right)$附近产生松散结合的物体,例如轻团簇,这是一个令人困惑的观察结果,似乎与大爆炸核合成不一致,大爆炸核合成表明氘和其他团簇只在低于$T\approx 0.1-1 \, \text{MeV}$的温度下形成。我们解决了这个难题,表明轻集群丰度在重离子反应中保持近似恒定的化学冻结的动力学冻结。为此,我们开发了一个广泛的网络耦合反应速率方程,包括稳定的强子和强子共振来描述的时间演化的轻(反)(超)核的丰度在超相对论性重离子碰撞的强子环境中。它表明,轻核的化学平衡发生在一个非常短的时间尺度上作为一个强大的生产和解离过程的结果。然而,由于稳定强子的部分化学平衡,包括从$Δ$共振馈送的核子,轻核的丰度在强子相的演化和冷却过程中几乎保持不变。这解决了热拟合和后期聚结(以及大爆炸核合成)之间长期存在的矛盾,并解释了为什么观察到的轻团簇产额与高化学生产温度和聚结模拟的后期状态发射兼容。我们还顺便指出,在本方法中的光团的丰度与ALICE在LHC上测量的结果非常一致。
2021-09-01 hep-ph
Cumulants and nonlinear response of high $p_T$ harmonic flow at $\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV
最近在超相对论重离子碰撞中碰撞核波函数中的量子力学涨落引起的事件-事件涨落被证明是同时描述$R_{AA}$以及大型强子对撞机PbPb碰撞中高$R_{AA}$下的椭圆流和三角流谐波所必需的。事实上,只有当考虑这些逐事件波动时,才可能存在有限三角流以及与平均值不同的流谐波分布的累积量。在本文中,我们结合事件的粘性流体动力学和喷流淬灭的预测高$p_T$ $R_{AA}$,$v_2\{2\}$,$v_3\{2\}$,和$v_2\{4\}$在铅铅碰撞在$\sqrt{s_{NN}}=5.02$ TeV。随着一个数量级更大的统计数据,我们发现,高$p_T$椭圆流不与软椭圆流线性缩放,如最初所认为的,但有偏差,从完美的线性缩放。一个新的实验观察,其中涉及的谐波流量累积量在高和低$p_T$的比率之间的差异,提出了调查高$p_T$流量谐波的波动和测量这种非线性响应。通过改变路径长度依赖的能量损失和粘度的不断发展的介质,我们发现,$R_{AA}(p_T)$和$v_2\{2\}(p_T)$强烈依赖于路径长度依赖的能量损失,这可以约束使用新的LHC运行2数据的选择。
2016-10-20 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