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本论文主要研究了两个主题:高能核物质中的奇异相变和有限温奇异滴,它们都与强相互作用物质的稳定状态有密切关联。
对于第一个主题,在有效夸克模型的框架内我们研究了零温致密核物质中的超子相、K-介子凝聚相以及夸克物质相,MQMC模型被用来描述强子相而对夸克物质相则采用NJL模型。本工作在传统的MQMC模型中引入了K-介子自由度,研究了在夸克一介子耦合模型中核物质计算结果的模型依赖,并由此反映出夸克自由度在高能核物质中的重要性。考虑各种物理可能性,一组新型的状态方程被构造出来,包括纯强子相的状态方程和强子-夸克组合状态方程。通过与重核对撞实验的结果进行对比,我们验证了MQMC模型的可靠性。我们分析了中子星观测的实验结果对本组状态方程的约束,指出了各种奇异相被强约束排除的可能性。具有奇异相产生的状态方程中,存在可以满足可靠观测数据的状态方程,因此奇异相可能代表致密核物质的基态形式。
对于第二个主题,本文建立了描述有限温奇异滴的模型,在该模型中夸克的质量是通过动力学稳定条件确定的。我们研究了奇异滴的稳定性和手征对称性的动力学破坏。计算结果反映出了低重子数奇异滴的壳效应,表明重子数A≥150的零压强奇异滴会在非零温度下发生手征对称性自发破坏,而且我们发现s夸克的有效质量随着温度升高而递增。手征对称性自发破坏现象导致奇异滴的荷质比发生改变。通过实例分析,本文解释了零压强奇异滴中s夸克的有效质量随温度升高而递增的反常现象。