高能重离子碰撞早期化学平衡的有效宏观描述
An effective macroscopic description of early-stage chemical equilibration in high-energy heavy-ion collisions
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本文提出有效流体动力学方法，将高能重离子碰撞早期夸克平衡描述为体粘性压力弛豫，并研究其对LHC多种碰撞系统最终态观测量的影响。
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高能重离子碰撞的早期阶段经历瞬态动力学，从富含胶子的状态非微扰地演化到化学平衡的夸克-胶子等离子体。我们发展了一种有效的流体动力学方法，将微观夸克平衡动力学描述为有效宏观体粘性压力的弛豫演化。该有效体粘性压力的演化捕捉了夸克化学平衡和共形对称性的破缺，从而在流体动力学演化中经过几个fm/$c$后平滑地启动晶格QCD状态方程。我们研究了这种宏观描述对大型强子对撞机上$\mathrm{Pb}+\mathrm{Pb}$、$\mathrm{O}+\mathrm{O}$和$\mathrm{p}+\mathrm{Pb}$碰撞中最终态可观测量现象学效应。
英文摘要
The early stage of high-energy heavy-ion collisions undergoes transient dynamics, evolving non-perturbatively from a gluon-rich to a chemically equilibrated quark-gluon plasma. We develop an effective hydrodynamic approach that casts the microscopic quark equilibration dynamics as the relaxation evolution of an effective macroscopic bulk viscous pressure. The evolution of this effective bulk viscous pressure captures quark chemical equilibration and the breaking of conformal symmetry, thereby providing a smooth onset of the lattice QCD equation of state after a few fm/$c$ in the hydrodynamic evolution. We investigate phenomenological effects of this macroscopic description on final-state observables in $\mathrm{Pb}+\mathrm{Pb}$, $\mathrm{O}+\mathrm{O}$, and $\mathrm{p}+\mathrm{Pb}$ collisions at the Large Hadron Collider.
发表机构
- Wayne State University（韦恩州立大学）
- University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
- Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
