Hydrodynamic obstruction to bubble expansion
本文讨论了在宇宙学一级相变中流体动力学对气泡壁加速的阻碍。这种阻碍是由于等离子体在相变边界前的压缩波中被加热所致。我们提供了一个简单的标准,在亚音速气泡壁速度的临界温度,相变温度,和所考虑的模型的潜热的障碍的发生。该判据可作为电弱重子生成所需的亚音速气泡壁速度的充分条件。
2011-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Hydrodynamic effects on the filtered dark matter produced by a first-order phase transition
基于早期宇宙强一阶相变提出过滤暗物质产生机制,研究了流体动力学加热效应对暗物质残留密度的关键作用,并指出相变引力波可探测该机制。
2023-09-11 hep-ph
Hydrodynamic modeling of deconfinement phase transition in nuclear collisions
用(3+1)维理想流体力学方法模拟了金核碰撞,碰撞能量为1 ~ 160 GeV/核子。初始状态由两个冷的洛伦兹增强核表示。两个状态方程:有和没有解除限制相变。我们研究了压缩的丰重子物质的动力学轨迹作为各种物理变量的函数。计算了集体流参数和强子谱参数。结果表明,退禁闭相变的存在导致椭圆流的增加和质子快度分布的平坦化。
2010-12-20 hep-ph
When inverse seesaw meets inverse electroweak phase transition: a novel path to leptogenesis
Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院马里埃塔·布劳粒子物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska(内布拉斯加大学物理与天文系);School of Physics, Beihang University(北京航空航天大学物理学院)
本文提出一种通过反电弱相变和反锯齿机制产生轻子不对称性的新非热机制,通过TeV尺度向量状轻子的相互作用实现质子不对称性。
2026-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Relativistic Hydrodynamics for Heavy--Ion Collisions -- II. Compression of Nuclear Matter and the Phase Transition to the Quark--Gluon Plasma
本文研究了相对论流体力学中核物质的压缩问题。强子物质相用$σ-ω$型模型描述,夸克-胶子等离子体用MIT袋模型描述,两相之间有一级相变。在存在相变的情况下,流体动力学解发生了质的变化,例如,一维定常压缩不再是由单个激波完成,而是通过一系列激波和压缩简单波完成。我们构造的解析解的“板上板”的碰撞问题在一定范围内的入射速度。数值算法来解决相对论流体力学的性能,然后研究这个特定的测试用例。指出了重离子碰撞早期压缩阶段的结果。
1995-04-20 hep-ph nucl-th
Evolution of quasiperiodic structures in non-ideal hydrodynamic description of phase transitions
各种各样的相变可能发生在早期宇宙中,也可能发生在重离子碰撞和超新星爆炸的过程中,发生在原中子星、冷致密星和地球条件下的凝聚态物质中。最一般地,密度和温度在一阶和二阶相变的动力学可以借助于非理想流体动力学方程来描述。在给定的工作中,一些新的解决方案被发现描述的准周期结构的演变过程中形成的相变。虽然这种考虑是非常普遍的,但我们考虑了稠密重子物质中夸克-强子和核液-气一级相变到均匀k_0=0态和π凝聚二级相变到非均匀k_0 \neq 0态的特殊例子。
2020-01-29 hep-ph nucl-th
Hydrodynamical description of a hadron-quark first-order phase transition
考虑到一级相变,本文给出了Var der Waals型状态方程的流体动力学方程的解。着重描述了重离子碰撞中的强子-夸克相变。它示出的波动溶解和增长,如果流体是有效的非常粘滞。即使在旋节区,由于粘度和临界减速,细菌生长缓慢。这防止了近临界区中的波动的增强,近临界区通常被认为是重离子碰撞中临界点的信号。
2008-11-24 astro-ph cond-mat.other hep-ph
Beyond freeze-in: Dark Matter via inverse phase transition and gravitational wave signal
我们提出了一个新的方案,暗物质的生产自然与引力波的产生。暗物质被模拟为一个真实的标量,它通过一个耦合到另一个标量场的入口与热的原始等离子体相互作用。对于耦合的特定符号,该系统表现出逆二阶相变。后者导致了大量的暗物质产生,即使门户相互作用是如此之弱,冻结机制是低效的。该模型预测畴壁的形成在宇宙中,很长一段时间之前的逆相变。这些畴壁具有随时间减小的张力,并且在逆相变时完全消失,从而避免了过度封闭宇宙的问题。畴壁网络发出的引力波具有暗物质的特征。特别地,引力波的峰值频率由入口耦合常数决定,并且落在当前计划的引力波探测器的可观测范围内。
2022-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from cosmological first-order phase transitions with precise hydrodynamics
本研究提出一种直接从有效势推导状态方程并利用广义混合模拟计算声波引力波谱的方法,首次实现了标准模型实单态扩展的自洽数值计算,为精确计算引力波提供了稳健且模型无关的基础。
2024-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phase Transitions, Inhomogeneous Horizons and Second-Order Hydrodynamics
我们利用全息术研究了四维强耦合规范理论场一阶热相变的旋节不稳定性。我们把理论放在一组均匀的,不稳定的初始状态的圆柱体上。对偶引力组态是受格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性影响的黑膜。我们数值演化爱因斯坦方程,遵循不稳定性,直到系统稳定下来,不均匀的黑膜。双规范理论态具有恒定的温度,但非恒定的能量密度。我们表明,时间演化的不稳定性和最终状态准确地描述了二阶流体动力学。在静态极限,后者减少到一个单一的,二阶,非线性微分方程,从该非均匀的最终状态可以得出。
2017-07-04 gr-qc hep-ph hep-th
Relativistic hydrodynamics with phase transition
本文利用规范/引力对偶中的爱因斯坦-克莱因-戈尔登模型,系统研究相变点附近流体力学展开的收敛性,发现级数失效仅适用于二阶相变,并揭示了不同自旋扇区收敛半径的普适排序关系及极点跳跃行为。
2024-08-06 hep-ph hep-th nucl-th
Gravitational waves from first order phase transitions as a probe of an early matter domination era and its inverse problem
我们研究了在物质主导的宇宙中一级相变的引力波背景,并表明它有一个独特的功能,从该功能中可以很容易地提取有关宇宙的相变和热历史的属性的重要信息。此外,我们讨论了这样的引力波背景的宏观参数之间的简并鉴于信号的反问题。
2016-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hydrodynamical modeling of the deconfinement phase transition and explosive hadronization
在光锥坐标系下,基于一个简单的(1+1)维流体动力学模型,研究了相对论性重离子碰撞动力学。重点研究了系统的动力学和可观测量对状态方程和初始条件的敏感性。证明了π介子快度谱对相变存在的低灵敏度,并指出了平衡态的一些不一致之处。可能的非平衡效应进行了讨论,特别是,一个爆炸性解体的退禁闭相成夸克胶子液滴的可能性。简单的估计表明,特征液滴尺寸应随集体膨胀率的增加而减小。这些液滴将通过从表面发射强子而单独强子化。这种情况应该通过观测量的强非统计波动来揭示。
2007-10-11 hep-ph nucl-th
Lower bound on the electroweak wall velocity from hydrodynamic instability
在一级强电弱相变中气泡的亚音速膨胀是电弱重子生成的一个方便的方案。对于标准模型的大多数扩展,稳态亚音速解(即,爆燃)对于相变前沿的传播存在。然而,已知爆燃对于低于某一临界值的壁速度是流体动力学不稳定的。我们计算这个临界速度的几个扩展的标准模型和比较的壁速度的估计。在一般情况下,我们找到一个区域的参数空间,使稳定的爆燃以及有利条件的电弱重子。
2015-03-06 astro-ph.CO hep-ph
Information Geometry of Hydrodynamics with Global Anomalies
我们在$1+1$和$3+1$维中构造了具有全球规范和重力异常的流体力学信息几何。我们介绍了参数空间上的度量,并表明,打开非零旋转导致统计流形上的曲率。我们计算了曲率不变量,并分析了它在系统的过渡点处的发散性。转换点是普遍的,并表示为异常系数的比值。
2015-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-ph
Hydrodynamics near the QCD Phase Transition: Looking for the Longest-Lived Fireball
我们提出了一种新的策略,用于重离子碰撞中QCD相变的实验研究:可以在火球寿命最长的点附近调节碰撞能量。我们证明了当初始能量密度经过“最软点”(压力与能量密度之比达到最小值)时,激发态核物质的流体动力学演化确实发生了显著的变化。对于我们的状态方程的选择,这对应于约= 1.5 GeV/fm^3,碰撞能量E_lab/A约为= 30 GeV(对于Au+Au)。各种可观测的数据似乎在最软点附近显示出明显的变化。
1994-12-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
Gravitational waves from the sound shell model: direct and inverse phase transitions in the early Universe
Instituto de Física Teórica IFT-UAM/CSIC(理论物理研究所);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学)
研究早期宇宙中直接和反向相变产生的引力波特征,通过声壳模型比较两种相变的引力波谱,揭示可观测特征及区分不同流体解的潜力。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Normalized symmetric cumulants as a measure of QCD phase transition: a viscous hydrodynamic study
寻找QCD临界点的存在和位置是RHIC束流能量扫描计划的主要目标之一。为了进行理论预测并与实验数据相证实,需要通过动力学模型(如相对论流体力学)和适当的状态方程(EoS)来模拟重离子碰撞中产生的物质的时空演化。在目前的探索性研究中,我们使用粘性的2+1维逐事件(e-by-e)流体动力学程序,在有限重子密度下,使用两种不同的EoS(i)具有交叉跃迁的格点量子色动力学+ HRG和(ii)具有一阶相变的EoS来研究带电π介子的归一化对称累积量$v_n$ $(n=2-4)$。我们表明,归一化的对称累积量可以区分两个EOS,而所有其他条件保持不变。该结论不随初始条件和剪切粘度的变化而改变。这表明这些观测量可以用来从实验数据中获得关于QCD EoS的信息,并可以用作EoS计。
2021-06-01 hep-ph nucl-th
Hydrodynamic Stability Analysis of Burning Bubbles in Electroweak Theory and in QCD
假设电弱和QCD相变是一级相变,在过冷时,新相的气泡出现。与粒子激发的康普顿波长相关联的自然尺度相比,这些气泡生长到宏观尺寸。它们通过在气泡表面将旧相燃烧成新相而传播。我们研究了燃烧的流体动力学稳定性,发现对于宇宙学感兴趣的速度,在电弱相变中,气泡壁的形状在流体动力学扰动下是稳定的。在宇宙学QCD相变中形成的气泡被发现是稳定性和不稳定性之间的边界情况。
1992-12-10 hep-ph
Establishing the Range of Applicability of Hydrodynamics in High-Energy Collisions
本文通过微观动力学模拟确定相对论性粘性流体动力学在高能碰撞中的适用范围,发现其在LHC中心铅-铅碰撞中定量准确,但在质子-铅和质子-质子碰撞中不适用。
2024-02-09 hep-ph
Establishing the Range of Applicability of Hydrodynamics in High-Energy Collisions
该研究利用共形弛豫时间近似的微观动力学模拟,界定相对论黏性流体动力学在高能碰撞中的适用条件,并探讨其在小型碰撞系统中的适用性。
2023-04-18 hep-ph nucl-th
From Inverse to Delayed Magnetic Catalysis in Strong Magnetic Field
研究了Nambu-Jona-Lasinio模型中磁场对手征相变的影响。与只包含夸克的平均场近似相比,在模型中加入介子作为量子涨落,导致了有限温度下从逆磁催化到延迟磁催化的转变,并延迟了有限重子化学势下的转变.临界端点的位置与磁场的大小呈非单调关系。
2016-05-15 hep-ph hep-th nucl-th
Hydrodynamics of the Cosmological Quark-Hadron Transition in the Presence of Long-Range Energy and Momentum Transfer
本系列的前两篇论文提出了在宇宙学夸克-强子跃迁期间强子气泡生长的研究,将每个相中的材料视为单一的完美流体。在这里,我们扩展的分析,包括远程能量和动量转移的影响,弱和电磁相互作用的粒子。经过简短的审查所采用的形式主义,我们讨论的数值策略中使用的计算机代码已经构建,以解决这个系统的方程。单个强子泡的增长的结果也被提出。
1994-11-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Hydrodynamics dual to Einstein-Gauss-Bonnet gravity: all-order gradient resummation
渐近$\textrm{AdS}_5$空间中爱因斯坦-高斯-博内引力对偶的相对论流体力学正在研究中。对于流体速度和温度的振幅的线性阶,我们通过对导数项的全阶重算,导出了流体的应力-能量张量。每一阶都伴随着新的输运系数,这些输运系数可以被压缩地吸收到两个动量函数中,称为粘度函数。通过傅立叶逆变换,这些粘度表现为应力-能量张量分量之间的本构关系中的记忆函数。
2015-06-14 gr-qc hep-ph hep-th
Hydrodynamic modeling of deconfinement phase transition in heavy-ion collisions at NICA-FAIR energies
我们用(3+1)维理想流体力学来描述Au+Au和Pb+Pb碰撞产生的强相互作用物质的时空演化。该模型适用于域的轰击能量1-160 AGeV,其中包括未来的NICA和FAIR实验。使用两个状态方程:第一个对应于共振强子气体和第二个包括解除禁闭相变。初始状态由两个洛伦兹增强的原子核表示。分析了系统中心盒中物质的动力学轨迹。它们可以很好地表示为一个快速的激波压缩,然后是一个相对缓慢的等熵膨胀。在等熵冻结的假设下,计算了集体流和强子谱的参数。结果表明,解除禁闭相变导致质子快度分布加宽,椭圆流增加,中心快度区形成定向反流。这些效应在轰击能量约为10 AGeV时最为明显,此时系统在混合相中花费的时间最长。从与三流体计算的比较中,我们得出结论,在NICA-FAIR能量(低于30 AGeV)的中心碰撞中,透明度效应并不那么重要。
2011-03-21 hep-ph
System size dependence of pre-equilibrium and applicability of hydrodynamics in heavy-ion collisions
该研究利用微观动力学模拟确定相对论黏性流体动力学的适用边界,指出其适用于 LHC 能区中心铅-铅碰撞,而不适用于典型质子-铅和质子-质子碰撞。
2023-07-17 hep-ph nucl-th
Physics consistent machine learning framework for inverse modeling with applications to ICF capsule implosions
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
该研究提出一个由R2FNet和F2PNet组成的机器学习流水线,从ICF射线照相中推断流体动力学参数,并验证其物理一致性与对EOS模型的鲁棒性。
2025-09-11 cs.LG hep-ph physics.comp-ph
Quark anomalous magnetic moment leads to the inverse magnetic catalysis phenomena of chiral restoration and deconfinement phase transitions in $μ_B-T$ plane
在Pauli-Villars正则化PNJL模型框架下,研究了磁场作用下夸克反常磁矩对重子化学势-温度$(μ_B-T)$平面手征恢复和去禁闭相变的影响.研究发现,夸克AMM对相变起着逆催化作用,大夸克AMM在整个$μ_B-T$平面内将相变的磁催化现象转变为逆磁催化。在固定磁场下,临界温度$T_c$和临界重子化学势$μ_B^c$随夸克AMM的增加而减小。磁场越强,AMM的逆催化作用越明显。对于小的AMM $κ=κ_1$,当$μ_B$随磁场增大而消失时,对临界温度$T_c$表现出磁催化效应;当$T$随磁场增大而消失时,对临界重子化学势$μ_B^c$表现出(逆)磁催化效应.在有限的$T$和$μ_B$中,不同磁场下的相变线存在交叉。对于大的AMM $κ=κ_2$,我们得到了整个$μ_B-T$平面上的逆磁催化效应,并且没有相变线的交叉。
2022-06-24 hep-ph nucl-th
Inverse catalysis effect of quark anomalous magnetic moment to chiral restoration and deconfinement phase transitions
在Pauli-Villars正则化的PNJL模型中研究了夸克反常磁矩对磁场作用下手征相变和退禁闭的影响.在模型的拉格朗日密度中引入了夸克反常磁矩的$B$线性项,它对相变起着反催化作用。在磁场一定的情况下,临界温度随夸克AMM的增加而降低。当夸克AMM固定时,对于小夸克AMM,临界温度随磁场的增大而增大,而对于大夸克AMM,随磁场的增大而减小。手征恢复和解除禁闭相变的临界温度是由磁场的催化作用和夸克反常磁矩的逆催化作用这两个相互竞争的因素决定的。
2020-12-25 hep-ph nucl-th
What we have learned so far from 3-fluid hydrodynamics
利用三流体动力学模型分析了AGS和SPS能区的重离子碰撞数据。我们调查的问题,在此计划内重现这些数据。特别是,我们试图指出那些数据,可能指向一个相变到夸克胶子阶段的发生。我们还讨论了该模型在再现各种强子的横质量谱方面的成功。我们认为,所有考虑的颗粒的反斜率参数的同时再现可能意味着这些颗粒属于相同的流体动力学流动的瞬间,他们的冻结,而不是它的信号开始的相变。
2007-11-14 hep-ph nucl-th