《有限體積奇異夸克物質及夸克-強子相變的研究》是依託山西大學，由溫新建擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：有限體積奇異夸克物質及夸克-強子相變的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：溫新建
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
奇異物質性質和夸克-強子相變是現代核物理與天體物理宇宙學領域的前沿課題，不僅對於重離子碰撞實驗（如ALICE）和緻密天體物理具有十分重要的價值，而且對於理解強相互作用的本質，尋找超出標準模型的新物理都具有十分重要的意義。本項目擬對有限溫度和密度下物質的新形態、特別是各種情況下的物質狀態方程進行深入研究。我們擬研究不同情況下體積效應對strangelet性質的作用，完善有限體積下的夸克準粒子模型，研究QCD相結構和奇異物質在緻密星中形成的可能性及其對中子星結構的影響，推動非微擾QCD和相關領域的研究。特別地，對於RHIC新發現的強耦合 (strongly coupled)夸克膠子電漿(sQGP)的結構和性質，以及新揭示的強子-夸克相變區域的複雜性和與QCD真空性質的密切聯繫，也構成本申請項目的重要研究內容。
結題摘要
本項目將夸克準粒子模型推廣到有限體積奇異夸克物質（SQM）的研究中，自洽的熱力學處理方案要求有效袋常數是化學勢和半徑的函式。我們給出了奇異子表面張力新的計算公式，並討論了不同耦合常數下有效袋函式對奇異子穩定性的貢獻。當耦合常數小於某一臨界值時，有限體積表面項會增強奇異子的穩定性；反之會降低其穩定性，或者說出現了不穩定相。這些討論有助於分析RHIC實驗新發現的強耦合夸克膠子電漿性質。由於強磁場下奇異夸克物質表現出很多新奇的性質，我們套用該模型研究了磁化奇異夸克物質（MSQM）的狀態方程。在考慮磁場能的貢獻後，我們發現強度在10^{17}高斯附近的強磁場下MSQM比SQM物質更穩定。同時我們首次推廣夸克準粒子模型研究了色超導物質（CFL）及其在強磁場下的形態（MCFL），我們發現在同樣的模型參數和一定範圍的強磁場下，MCFL物質比其他物質更穩定。我們討論了MCFL物質的各向異性結構，其主要由磁場強度的大小決定，而幾乎與夸克配對能隙無關。最後，利用夸克準粒子模型和相對論平均場理論我們計算了夸克-強子混雜星的質量半經關係，發現夸克狀態方程對混雜星質量半徑關係（M-R）的影響較大，於是給出了耦合常數和袋常數平面內的混雜星最大質量分布圖，這結果有利於定性地比較中子星實驗觀測數據，在項目執行期間我們也參與利用多源熱模型研究高能核核碰撞中帶電強子橫動量分布的工作。
