有限温度和化学势下π、σ介子的质量

发布时间：2020-04-25 17:36

【摘要】：研究有限温度和化学势下强相互作用物质的性质是粒子物理的重要课题。从理论方面,人们推测在QCD相图中存在手征相变、退禁闭相变和色超导相变。重离子碰撞实验,例如,在RHIC和LHC上的实验,在足够大的粒子束能下寻找夸克胶子等离子体的信号。QCD相图中在更大化学势下的其它可能相变可以通过更低的粒子束能下的实验进行探测。QCD是描述强相互作用物质的基本量子场理论。它在处理高能下的问题时,由于耦合常数小而取得了巨大的成功。然而,在处理具有大耦合常数的低能区问题时遇到了很大的困难,因为微扰方法不适用。有强烈的证据表明强相互作用物质存在两种相变。其一是手征相变,从手征破缺相到手征对称性恢复相。在零化学势时,格点QCD模拟可用,它表明在温度大约为160MeV时存在光滑的过渡转变。在非零化学势时,格点QCD模拟正面临所谓的费米子符号问题。强相互作用物质的基本相结构仍然是未知的。除格点QCD模拟外,还存在各种有效场论模型描述强相互作用物质的热力学性质及其相图的性质。这些模型主要包括Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型,夸克-介子模型,手征微扰论和其它低能手征模型。NJL模型基于夸克自由度建立,它的拉格朗日量使用了一种透明的机制描述手征对称性自发破缺,且具有与QCD相同的整体对称性。NJL模型在研究零和有限温度、化学势的低能QCD时被广泛使用。我们使用最优化微扰论方法,利用超出平均场近似的两味道NJL模型,研究了有限温度和化学势下π、介子的质量。计算结果表明,在手征破缺相,σ介子的质量随温度升高而减小,在手征恢复相,σ介子的质量随温度升高而增加;;π介子的质量一直随温度升高而增加,在手征恢复相,两种介子的质量简并。化学势加速手征恢复进而降低临界温度。OPT方法定量地影响介子的质量,但未改变其随温度和化学势变化的定性行为。
【图文】：

图 1.1 耦合常数 (Q)S 对能量的依赖关系Fig. 1.1 The dependence of coupling constants (Q)S on energy

CMS合作组在一个很宽的能区内对强相互作用耦合常数()
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O572.33

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本文编号：2640510