| Project/Area Number |
22K20369
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0203:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
Hongo Masaru 新潟大学, 自然科学系, 助教 (10779656)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | スピン緩和 / 近似的対称性 / スピン / 軸性電荷 / 相対論的流体力学 / QCDプラズマ / 軸正電荷 |
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| Outline of Research at the Start |
連続対称性が明示的に少し破れた物理系は，ネーターの定理の拡張により近似的に保存する電荷を持つことが示される．近年，高エネルギー重イオン衝突実験で作られるクォーク・グルーオン・プラズマ中におけるスピンのダイナミクスや軸性電荷のダイナミクスに関して，興味深い実験結果が得られつつある．本研究では，保存電荷のマクロダイナミクスを記述する流体力学的記述を拡張することで，近似的にしか保存しない電荷(スピンや軸性電荷)の緩和ダイナミクスを記述する一般論を確立し，QCDなどの微視的理論から緩和率を評価する．
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| Outline of Final Research Achievements |
When continuous symmetry of a physical system is explicitly broken, the corresponding charge is no longer conserved. Considering such a situation in hadron physics, we have studied theoretical formulation and evaluation of the relaxation dynamics associated with many-body hadronic systems. In particular, we focused on the spin relaxation of baryons (nucleons and Lambda baryon), inspired by the observation of spin polarization of the Lambda baryon in relativistic heavy-ion collision experiments. As a result, we derived the effective kinetic equation describing the spin dynamics of baryons in a thermal pion gas and specifically evaluated the spin relaxation rates of nucleons and lambda baryons relying on information of their scattering processes with pions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
相対論的重イオン衝突実験はほぼ光速まで加速された原子核を衝突させることで1超度を越える極限状況の物質を生成し，その性質を調べることを目的としている．近年，生成されたラムダ粒子のスピン偏極が測定されたことで，実験で生成された超高温の物質が非常に大きな角速度を持っていることが示唆されている．しかしながら，生成された物質中におけるスピンのダイナミクスを記述する理論的方法はこれまで明らかになっていなかった．本研究ではこの点を解決し，生成された物質中におけるバリオン（核子・ラムダ粒子）のスピンが緩和ダイナミクスを示すことを理論的に明らかにした．
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