有限溫度下的夸克介子模型有效勢.pdf

1、分類號：密級：學(xué)校代碼：10165學(xué)號：201110919逢掌師耗大學(xué)碩士學(xué)位論文⑨有限溫度下的夸克介子模型有效勢作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：陳麗麗粒子物理2014年3月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要熱場論是量子場論和統(tǒng)計力學(xué)的結(jié)合。這導(dǎo)致了這個理論既困難又很有趣。人們研究它的目的主要是描述為了描述夸克膠子等離子體等相對論熱現(xiàn)象。人們推斷當(dāng)處于某個臨界溫度以上時，以夸克和膠子為自由度的夸克膠子等離子相會取代以強子為自由度的強

2、子相。格點計算表明相變的臨界溫度為150MEVD300MEV。在等離子相中，夸克和膠子是退禁閉的，它們能夠在整個等離子體中自由運動。它與宇宙大爆炸后的初期演化有密切關(guān)系。在上世紀末期，人們已經(jīng)采用金原子核的對頭碰撞在對撞機RHIC上產(chǎn)生了這種物質(zhì)狀態(tài)，在更高能區(qū)的實驗也開展，例如CERN的LHC實驗。然而從實驗上確定夸克膠子等離子體相的形成是非常困難的。即使等離子體確實產(chǎn)生了，如何辨識它，直到現(xiàn)在沒有簡單的答案。當(dāng)然有基于非平衡態(tài)理論的

3、非常粗糙的估計，等離子產(chǎn)生后，在最終衰變同普通物質(zhì)前將存在足夠長的時間使體系達到熱平衡狀態(tài)。從理論上而言，到現(xiàn)在為止，只有平衡態(tài)下的熱場論很好地建立起來了。格點QCD模擬被認為是目前研究QCD相圖最為可靠的方法，它是基于第一一原理的一種非微擾方法。但這種方法有明顯地局限性。例如它對計算機的性能依賴過大，而更為嚴重的是處理動力學(xué)費米子遇到很大困難。岡此，盡管格點模擬在研究零化學(xué)勢下的QCD相圖方面取得了很大進展，但如何合理地處理非零化學(xué)勢

4、下的格點模擬仍是個挑戰(zhàn)。另一方面，基于有效理論的研究也是有限溫領(lǐng)域中一個非常重要的研究手段。這是在研究嚴格的QCD理論非常困難的情況下所做的現(xiàn)實選擇。比如人們采用線性(或非線性)仃模型、夸克介子模型、手征模型、NJL模型及其擴展等有效理論對有限溫問題做了大量研究，取得了重要進展。盡管它們不是QCD，但這些模型保持了QCD理論的大部分對稱性，為進一步研究真實的QCD奠定了堅實的基礎(chǔ)。在有限度場論的研究過程中遇到的一個重要的問題是如何進行近

5、似。目前通常使用的近似有平均場、大N近似、有效勢方法等。人們發(fā)現(xiàn)不同的近似對物理結(jié)論的定量行為，甚至定性行為可能產(chǎn)生較大影響。因此即使對于同一個模型，也可能因為不同的近似方案給出不同的結(jié)論。本文將給出有限溫度下夸克介子模型的有效勢。夸克介子模型是研究零溫度和有限溫度下強子性質(zhì)的重要有效模型。該模型包括兩個部分：一部分是線性sigma模型，其中包含輕標量、贗標量介予以及它們的相互作用；另外一部分是夸克運動學(xué)項及夸克與介子的耦合項。對于不同