粘性夸克胶子等离子体的介质效应

It is believed that the produced hot plasma in heavy ion collisions from the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and the Large Hadron Collider（LHC） behave as a nearly perfect fluid with a small viscosity. We regard the quark-gluon plasma （QGP） as a non-Abelian many particle system associated with shear viscosity. Shear viscosity will modify the distribution functions of constituents of QGP, which will affect the medium polarization. In our project, we will study the chromoelectric permittivity, chromomagnetic permeability and other chromoelectromagnetic properties in the viscous QGP under the framework of the viscous chromohydrodynamics. The electric permittivity and magentic permeability are the right quantities to mark the difference between the electric and magnetic properties of the vector field in the medium and those in the vacuum. They are usually used as response functions of the medium responding to the external electromagnetic disturbance. Based on the chromoelectric permittivity and the chromomagnetic permeability, we will study the collisional and radiative energy loss suffered by parton jet traveling through the viscous QGP and analyze the potential viscous characteristic in jet quenching. On the other hand, according to the polarization properties of the viscous QGP, we will study viscous effect on the dissociation of the quarkonium states in a hot viscous QCD plasma.

人们认为相对论重离子碰撞实验产生了近理想、低粘滞的夸克胶子流体。本项目把夸克胶子等离子体(QGP)看做一个具有切向粘滞的多粒子系统，切向粘滞会改变QGP成分粒子的分布函数，进而会影响QGP介质的极化性质。我们将利用色流体力学研究粘性QGP的色介电函数、色磁导率等色电磁性质。介电函数、磁导率是描述介质场与真空场区别的基本物理量，一般情况下可以作为介质对外电磁扰动的响应函数。 随后我们将以粘性色介电函数、色磁导率为基础，研究部分子喷注穿过粘性QGP时的碰撞和辐射能量损失，分析切向粘滞对喷注淬火带来的新特征。另外，我们将根据粘性QGP的极化性质，研究切向粘滞对重夸克偶素熔解的影响。

相对论重离子碰撞实验（RHIC、LHC）的一个重要发现是产生了低粘滞近理想的夸克胶子流体；另一个重要的发现是强烈的喷注淬火现象，这被认为是夸克胶子等离子体产生的特征信号。在相对论重离子碰撞的早期阶段，系统中存在着强的色电流管，存在着强的色电场；在非对心碰撞时，在垂直于反应平面的方向上会产生强的磁场。电磁性质在相对论重离子碰撞后产生物质的演化过程中起着非常重要的作用。探讨切向粘滞对喷注淬火和QGP电磁性质的的影响以及与相对论重离子碰撞唯象学的联系，能够促进人们对QGP性质的理解。.切向粘滞会对QGP成分粒子的分布函数有修正贡献，而介质极化与介质成分粒子的分布函数相关。因此切向粘滞将会导致胶子极化自能的改变，进而会影响QGP的色介电函数、色磁导率。色介电函数、色磁导率是刻画QGP介质效应的物理量，它们体现了介质场同真空场的不同，可以作为QGP介质对外色流的响应函数。.当快速部分子穿过QGP时，在QGP中产生极化色电场和涨落色电场，这些色电场反作用于快速部分子，分别导致极化能量损失和涨落能量损失。我们以粘性色流体力学推导的色介电函数为基础，研究了快速部分子在穿过QGP的能量损失。结果表明：切向粘滞显著地减小了极化能量损失；涨落色电场导致快速部分子在QGP中获得能量，切向粘滞会减小涨落能量获得。.QGP成分粒子之间的碰撞可以驱动系统趋向平衡，同时也是粘滞产生的来源之一。根据包含BGK 碰撞项的动理论，我们推导胶子自能和纵、横向介电函数和磁导率。根据得到的纵横向介电函数，我们计算了快速部分子穿过QGP时的极化、涨落能量损失，研究碰撞频率对能量损失的影响。另外，根据包含碰撞频率的介电函数和磁导率，我们研究了QGP的折射率。研究结果表明碰撞显著地改变了介电函数和磁导率的频率依赖性，这将导致QGP 的反常折射现象。