| Project/Area Number |
21J13651
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 幸輝 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 相対論的電磁流体力学 / クォーク・グルーオンプラズマ / 電気伝導度 / Milne座標 / 数値計算コード / 高エネルギー重イオン衝突実験 / 高エネルギー重イオン衝突反応 / クォーク・グルーオンプラズマの電気伝導性 / 相対論的抵抗性磁気流体 / 高強度磁場下のQCD物質のダイナミクス |
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| Outline of Research at the Start |
身の回りの物質を構成する陽子や中性子の内部にはクォークやグルーオンが存在する。これらのプラズマ状態であるクォーク・グルーオンプラズマ(QGP)の物性的性質を明らかにすることが本研究の目的である。特に本研究では、高強度電磁場中におけるQGPの性質に着目する。採用初年度では相対論的磁気流体を用いてQGPにおける磁場の応答を事象毎のゆらぎの観点から調べる。次年度では、さらにQGPに粘性係数や電気抵抗依存性を調べることでQGPの物性的性質に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
高エネルギー重イオン衝突実験において生成されるクォーク・グルーオンプラズマと高強度電磁場の相互作用及びそれらのダイナミクスを記述する模型として相対論的電磁流体模型の開発に成功した．この模型の核となるクォーク・グルーオンプラズマの電気伝導度を含む相対論的電磁流体方程式の数値シミュレーションコードを開発した．
この数値シミュレーションコードは高エネルギー重イオン衝突実験を解析する際に便利なMilne座標系を用いている．Milne座標における相対論的電磁流体方程式の数値シミュレーションは前例がないため，数値計算のテストが必要である．この数値計算のテスト問題として，一次元膨張系における抵抗性プラズマの膨張問題を取り上げた．我々の数値計算はこの解析解を非常に良い精度で再現していることを示した．この模型を高エネルギー重イオン衝突実験に適用する際には初期条件のモデル化が必要となる．このクォーク・グルーオンプラズマの初期条件として傾いたグラウバー模型を採用した．また，電磁場の初期条件としては原子核の電荷分布を反映したマクスウェル方程式の近似解を採用している．この初期条件をもとに高エネルギー重イオン衝突実験の解析を行った．この解析の結果，衝突初期に生成される電磁場の影響やクォーク・グルーオンプラズマの電気伝導度は生成されるハドロン粒子の電荷ごとのフローに感度を示すことを明らかにした．これらの実験データからクォーク・グルーオンプラズマの電気伝導度を議論できる可能性を指摘した．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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