強磁場下QCD真空極化及夸克物質相關前沿問題研究

《強磁場下QCD真空極化及夸克物質相關前沿問題研究》是依託山西大學，由溫新建擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：強磁場下QCD真空極化及夸克物質相關前沿問題研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：溫新建
• 依託單位：山西大學

項目摘要

強磁場下奇異物質穩定性對於現代核物理、核天文及宇宙學都具有重要意義。本項目研究強磁場下的奇異夸克物質性質及其相關現代核物理中的前沿問題如緻密星結構、色超導等。我們首先根據QCD基本理論計算強磁場下的真空極化張量和QCD跑動耦合常數隨磁場變化的動力學行為。在此基礎上，將得到的磁場依賴跑動耦合常數與NJL和質量禁閉等唯象模型結合起來研究強磁場下的夸克物質性質及QCD相結構，建立一套自洽熱力學處理方案,計算有限體積效應中對夸克物質穩定性十分重要的表面張力。進一步研究強磁場效應和夸克配對機制對奇異夸克物質穩定性的影響，強磁場下奇異夸克物質的存在形式和緻密星結構等。注意和實驗、觀測數據比較，不斷驗證和改進理論模型。期望有助於更深刻認識強相互作用規律和強作用物質性質。

結題摘要

我們利用Nambu-Jona-Lasinio模型和質量禁閉模型研究了強磁場下和有限溫度下的奇異夸克物質性質和QCD手征相變。首先通過QCD單圈圖近似和Landau最低能級近似，計算出強磁場條件下的真空極化張量，並由此給出QCD跑動耦合常數的磁場依賴性。將該跑動耦合常數引入NJL 模型和質量禁閉模型，建立了自洽的熱力學處理方案。我們分別研究了大塊夸克物質、色超導物質和有限體積奇異夸克物質、穩定性條件和電荷狀態，給出了Landau能級量子數隨磁場強度的函式關係。我們發現一定強度的磁場能夠增強夸克物質的穩定性。在有限溫度下，我們給出了強磁場下QCD手征相變與磁場強度的關係，以及瞬子誘導作用與同位旋對稱性的關係。重點指出通過擬合格點數據得到的磁場相關的跑動耦合常數可以很好地解釋QCD反磁催化現象。最後，利用包含夸克線性禁閉勢和領頭階微擾作用的夸克質量禁閉模型，我們發現奇異夸克質量可以使夸克-強子混合相的狀態方程變硬，從而得到較大混雜星質量。