夸克胶子等离子体中喷注能量损耗的数值研究

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规范引力对偶或AdS/CFT对偶是近些年理论物理的研究热点,它将引力和规范场论结合起来,用引力的方法研究规范场论中的问题,特别是利用该对偶具有强弱对偶的特点,研究微扰论难以处理的强耦合场论问题。而AdS/QCD是指用AdS/CFT方法研究QCD问题的方法。在QCD中,非常重要的一个课题是对夸克胶子等离子体喷注进行研究。在AdS/QCD中,考虑到在有限温度下N=4的SYM场论与QCD具有很多相同的特点,而N=4 SYM场论更加简单,人们一般采用N=4的SYM场论来代替QCD。在N=4的SYM场论的对偶弦论中,通常的做法是用一根弦来表示夸克胶子等离子体喷注,弦的端点代表产生喷注的夸克。人们通过计算对偶弦本身或者弦造成的dilaton场或度规场在AdS边界上的扰动(这样的扰动对应着胶球算符的期望值和能动张量的期望值),便可以知道夸克胶子等离子体喷注的能量损失率等信息。我们用数值方法计算了一根在AdS-Schwarzschild时空中的下落弦造成的dilaton场扰动。在计算过程中,我们按照R.Morad和W.A.Horowitz的观点,只是选取这根弦位于某个全息坐标之上的那部分。该全息坐标在场论中对应着某个特殊的能标,在此能标之下,夸克胶子等离子体的介质和喷注已经不可区分,因此我们认为在此全息坐标之下的弦对应的不再是喷注。我们通过数值计算得到的喷注的能量损失率与前人得到的结果不同:喷注产生的前期就会有一个很大的能量衰减。而前人的结果大多像布拉格吸收峰(Bragge Peak,重离子入射电等离子体后,离子的能量会不断衰减,前期能量损失率非常小,到后期突然增大,后期突然增大的能量损失率被称作布拉格吸收峰)描述的那样。考虑到我们的案例是轻粒子入射进强耦合的等离子体(夸克胶子等离子体)中,而不是重粒子入射弱耦合等离子体(电等离子体)中,我们认为该计算结果反映出入射粒子轻/重与介质耦合强/弱的不同。
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