强子物质的输运系数研究

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研究QGP物质和QCD相变是相对论重离子碰撞的一个重要任务,而相对论重离子过程中伴随着输运过程,了解其中的输运过程,计算其输运系数对我们研究高能核物理具有重要意义。本文的主要内容是研究强子共振气体的输运系数。首先介绍了如何利用相对论气体动力学理论得出强子气体相互作用体系中体粘滞系数、热导率和切向粘滞系数的一级、二级和三级近似的表达式。相对论重离子碰撞包含着强子气体相互作用的过程,考虑其中各个较强的共振态对我们计算输运系数尤为关键。然后计算了π-π相互作用系统中,不同碰撞中心能量下σ介子、σ介子共振和排斥相移因子对应的散射截面,总截面在碰撞中心能量为mρ时达到极大值。利用相对论ω积分,把得到的总实验散射截面代入输运系数的解析近似解中,得到体粘滞系数、热导率和切向粘滞系数的一级、二级和三级近似值随温度(40MeV-200MeV)的变化关系,结果表明体粘滞系数、热导率和切向粘滞系数分别随温度的增加而增大。论文最后,我们还利用强子共振气体模型计算了系统的熵密度,熵密度随温度的增大而增大。由于系统熵密度随温度的增长幅度高于切向粘滞系数的增长幅度,因此我们得到切向粘滞系数与熵的比值随温度的增加而减小,而且这个比值高于Ads/CFT中4维Super Yang Mills(SYM)理论下强耦合作用下的值1/4π。
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