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从强子物质到夸克物质的平滑过渡和sQGP的结构 许明梅，喻梅凌，刘连寿 华中师范大学粒子所 电磁等离子体 描述QCD的平滑过渡的困难 几何的 渗滤模型 谢 谢 ！ 谢 谢 ！ 这是通过分子型聚集形成的物质结构。强子间通过键连接，形成团。温度较低时，团较小；温度适当时，最大团从一个边界发展到另一个边界，形成无穷大团，我们把开始形成无穷大团的时候定义为平滑过渡的开始，用温度Tc标记，这个无穷大团是一种葡萄状的夸克物质。温度继续升高，团越来越大，所有的强子都连接成一个大团，把这种情况定义为平滑过渡结束，对应的温度用Tc’标记。所有的强子都连接成一个大团，夸克可以沿着键在系统范围内运动，完全解除禁闭。 这样形成的葡萄状夸克物质 gQGP 是强耦合夸克物质 sQGP 的一种形态。 这就是由分子型聚集描绘的平滑过渡的整个图象。 根据这一图象，我们构建了一个简单模型，即具有动力学基础的渗滤模型。 首先，给键赋予动力学，即势垒间的隧穿。下面的计算是基于夸克公有化-色屏蔽模型给出的。这是两核子体系的哈密顿量。 做绝热近似，用S表示两核子间的距离；模型包括一个参数\mu；计算采用变分法，\epsion 是变分参数。这是在给定\mu，根据变分法得到的\epsilon与S的关系。当两核子距离很近S较小时，\epsilon=1，表示夸克完全公有化；到一定距离S0时，\epsilon 开始下降，并很快地趋于零，\epsilon=0，表示两核子间没有夸克交换，成为两个孤立的核子。当两核子间距离SS0时，夸克完全公有化。完全公有化的夸克有相等的概率位于左边轨道和右边轨道，就像在两核子间成键，夸克可以通过键，在两个核子中运动。 出于量纲考虑，我们假定\mu正比于温度平方。 S0是夸克公有化运动的最大距离，每个元胞在离它S0的范围内任意找3个元胞与之成键，键把元胞连接成团。定义……表示无穷大团出现的概率。图中的圆点是P与渗滤的控制参量S0的关系。可以看到，从某一点起，开始有一定的几率形成无穷大团，把这点定义为平滑过渡开始，用Sc标记；Ns表示无穷大团外面的元胞数，当所有的元胞都归为无穷大团时，无穷大团外的元胞数为零，标志着平滑过渡结束，用Sc’标记。 这是夸克公有化计算得到的S0与\mu的关系。根据渗滤得到的Sc和Sc’，可以得到对应的\muc和\muc’，这一绿线范围对应平滑过渡的过程，我们首次指出，平滑过渡有一个开始和结束。然后我们还意外地发现，在\muc’’这个地方，S0突然增大，这正好可以解释从sQGP到wQGP的转变，无穷大的S0意味着，夸克可以在整个系统范围内自由运动，而不需要沿着键运动。由于有\mu正比于T平方，可以得到这三点的温度比，平滑过渡结束时，温度为1.39倍Tc，sQGP转变到wQGP的温度为约2倍TC，这与某些基于QCD的模型假设sQGP中存在束缚态，束缚态解散的温度一致，sQGP大约在2Tc转化为wQGP。 前面我们展示了平滑过渡的微观图象，并指出平滑过渡形成的sQGP有葡萄状结构。下面我们看，对这一微观图象所包含的结构性质的定量描述。 我们用径向分布函数来研究gQGP的液体性质。这是对固、液、气三态的g(r)的典型分布。 固态具有长程序，g(r)表现出类似于梳子的形状；液体具有短程序，g(r)的第一个明显的峰表示强的最近邻的粒子关联；气体最无序，g(r)简单地趋于1。 ------- 它表示找到两粒子相距为r的概率。其中\rho是均匀分布的粒子密度，假如我站在选定的原子上，看到以我为中心、半径为r的球壳内有粒子数dN，对于粒子间没有关联、绝对均匀分布的时候，这个球壳内应有粒子数\rho 4\pi r^2dr，两者的比值表征了物质的结构特征及粒子间的关联。当粒子间没有关联的时候，g(r)=1。 * 第十届全国粒子物理学术会议 2008-04-27 南京 报告人：许明梅 背景介绍 QCD 的平滑过渡 sQGP 的结构（其中包括一部分刚完成的后续工作） 讨论与展望 发表在 PRL 100, 092301 (2008) 背景介绍 (1) 实验方面，RHIC 实验发现了强耦合的夸克胶子等离子体 (sQGP) ； (i) 观察到了夸克自由度； (ii) 所发现的夸克物质处于粘滞性极低的流体态。 sQGP 的微观结构？ 1974年，李政道等人预言：高能重离子碰撞能改变真空的性质， 生成QGP。 推动了相对论重离子碰撞的理论和实验研究。 这些结论是根据所观察到的物质的整体行为，特别是横向方位角分布得出的 (2) 理论方面： 格点 QCD 预言： RHIC 能区，位于平滑过渡区(cross over)； 平衡过渡得到的夸克物质，在