高温高密强相互作用物质的性质及其在实验中的观测信号的研究

对高温高密强相互作用物质性质的研究可以丰富人们对强相互作用物质的相结构及相变的认识，提高对QCD的低能行为、QCD的对称性的自发破缺及恢复等的认识，有助于探讨新的物质形态QGP及强关联QGP的性质，加深人们对早期宇宙演化规律的了解。. 该项目的研究内容包括：有限温度有限密度强相互作用物质性质和相变研究中的有效场论的方法；强子物质到夸克物质的相变以及QCD临界点的实验信号；手征磁场效应和QCD 相变的相互影响；强相互作用物质在致密星体中的观测信号；强相互作用物质的性质及相变对致密星体和高能重离子碰撞形成的物质的组分、性质及演化过程(包括星体物质中的一些反应过程)等的影响。

在国家自然科学青年基金（批准号：11005138）的资助下，我们圆满地完成了项目计划书的研究内容，达到了预期的研究目标，取得了丰硕的研究成果。我们系统地研究了两粒子不可约(2PI)有效作用量理论以及n粒子不可约(nPI)有效作用量理论，这是一种非常重要的非微扰场理论方法。我们提出了一种新的重求和方案。我们实现了首次的4PI有效作用量的数值计算。我们比较了4PI中的自洽的四点顶点以及2PI中的BS四点顶点，发现对于某些动量构型，它们几乎是一致的，但是对于一般的动量构型它们是不同的。通过结合2PI有效作用量理论以及Kubo公式，我们研究了粘滞系数以及它在QCD相变中的变化行为。我们研究了外磁场对守恒荷涨落和关联的影响。我们的计算表明重子数和电荷的四阶与二阶的涨落比以及重子数和电荷的二阶关联对外磁场非常敏感，因此可以用来探测非中心对撞早期形成的强磁场。我们还研究了QCD相变对手征磁效应的影响。我们建议用方位角的带电粒子关联来寻找RHIC能量扫描实验中的QCD相变。