《強相互作用系統的相變及其實驗室觀測信號的理論研究》是依託北京大學，由劉玉鑫擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：強相互作用系統的相變及其實驗室觀測信號的理論研究
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：劉玉鑫
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對於強相互作用物質的相變等性質的研究可以深化我們對QCD的色禁閉和手征對稱性破缺間的關係及非微拘匪囑擾能區QCD的性質的認識，並為極早期宇宙中物質的演化行為提供信息。..在該項目研究中，我們將發展QCD非微擾連續場驗蜜祝主論方法和動態的數值模擬來研究QCD相圖、強相互作用物質的性質及相應的實驗觀測信號。 其具體研究內容包括：1)有限溫有限密強相互作用物質性質研究中的QCD非微擾連續場論方法；2）強相互作用物質的性質、狀態方程、相結構與相變；3)流體力學及動力學模型； 4）強相互作用系統的相變和相變臨界終點位置的確定及相應的實驗信號、等等。 該項目的研究將深化我們對強相互作用物質的認識，特別是對強相互作用系統的相變及強耦合夸克膠子電漿的性質等的認識，並為相對論重離子碰撞實驗提供理論支持，具有明顯的前沿性和理論研究與實驗研究相結合的特色。
結題摘要
該項目的研究背景是：實驗室中相對論性重離子碰撞積累大量數據、新的以尋找QCD相變的臨界終點為主要目標的實驗即將開展，為關於強相互作用物質相變研究的理論方法及具體研究提出了新的要求和挑戰。研究取得的成果主要有：1）建立QCD的Dyson-Schwinger(DS)方程方法下描述QCD物質系統的壓強等熱力學性質的方法，發展蒸諒符完善表征相變和確定臨界終點位置的廣義磁化率判據（非微擾下，傳統的熱力學勢判據失效），給出夸克-強子相變的分界面的表面張力係數和表面熵密度、解決了困擾QCD相變領域多年的隨溫度降低的強子化過程與熱力學第二定律不一致的熵疑難問題；說明簡單模型下QCD物質具有磁催化效應的物理機制；從多個方面預言QCD相圖及臨界終點的位置。2)給出完整的夸克-膠子相互作用頂角的動量和流夸克質量依賴行為（包含12種張量結構，並參數化為解析表達式）、為非微擾連臘臭茅續場論基本方法與唯象學分析建立了橋樑，還給出一些強子結構信息。3）給出可能出現相變的強相互作用物質的狀態方程，說明可能府祖戲講存在兩倍以上太陽質量的混雜星，並給出其結構；給出夸克物質的剪下粘滯係數和體粘滯係數隨溫度變化的行為，發現體粘滯係數及其與熵密度的比值也可以作為表征QCD相變的可觀測量。4）利用相對論性流體力學研究了QCD相變的實驗觀測信號，給出初態漲落、末態關聯和高階流的行為，所得結果得到ALICE實驗等的證實；給出RHIC和LHC能區大系立拳統和小系統一系列集體流信號，為很多實驗測量提供了理論基線；研究了相變臨界點附近動力學演化的效應，給出動態演化對漲落的影響,發現臨界慢化會導致高階矩改變符號、一級相變的過冷現象導致動力學漲落的高階矩增大。5）利用非監督式學習的PCA方法分析了流體力學末態粒子檔求應分布，發現機器可以自動在大量數據中尋找到集體流，其給出的流流關聯大大壓低。這一項目具有明顯的前沿性和理論與實驗密切結合的特色，已在國際重要學術刊物發表論文30多篇，並受到國際同行的廣泛關注，論文已被引用400多次；還培養了一批研究生和博士後。
