2019 Fiscal Year Research-status Report
development of an event generator for high energy nuclear collisions based on a microscopic transport model
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17K05448
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Research Institution | Akita International University |
Principal Investigator |
奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 重イオン衝突 / クォークグルーオンプラズマ / 微視的輸送理論 / 量子分子動力学 / 相対論的平均場理論 / デルタ物質 |
Outline of Annual Research Achievements |
QCD物質の状態方程式を広範囲に決定することを目的とし、重イオン衝突実験における入射エネルギー依存性の研究が様々な実験グループによって行われている。この実験結果からQCD物質の状態方程式を決定するために、輸送理論を基にしたシミュレーションモデルの開発を行っている。去年、流体と量子分子動力学(QMD)を組み合わせた流体量子分子力学を開発した。この研究により、QMD部分も系のダイナミックスの記述に非常に重要でだあることがわかった。したがって、QMDの改良が今年度の目標であった。 今年度の主な結果は、相対論的量子分子動力学(relativistic quantum molecular dynamics, RQMD)の枠組みに相対論的平均場理論(relativistic mean-field theory,RMF)を使いσとωメソンによる相互作用を取り入れたRQMD(RQMD.RMF)を開発して、集団フローの解析を行ったことである。1体分布関数の時間発展を追う相論的BUUと異なり、RQMD.RMFはN体分布関数の時間発展を扱える非平衡微視的輸送理論であり、揺らぎやクラスター生成なども記述できる。σ-ωによる相互作用は、引力はスカラー密度に依存し、斥力はバリオン密度に依存した構造になっており、スキルム型ポテンシャルを使ったシミュレーションとは反応機構が大きく異なることが分かった。この模型で集団フローの入射エネルギー依存性を調べた。入射エネルギー 2.4 GeV から 7.7 GeV までのdirected flowと elliptic flowを同時に一つのパラメータセットで説明できた。 相対論的平均場理論において、デルタ物質への相転移の高次揺らぎ(Kurtosis)への効果を調べた。その効果は液体-気体相転移同様にバリオン数揺らぎに非常に大きな効果与えることを示した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画にあった相対論的平均場理論を用いた相対論的量子分子動力学(RQMD.RMF)を完成させ、非常に重要な結果が得られた。しかし、11.5 GeV 以上で陽子のdirected flowが負に変わる実験値を再現できなかった。相対論的平均場理論においてデルタ物質への1次相転移を導入し、高次ゆらぎを計算したことは当初の予定にはなかったが、この効果が大きいことがわかったことは大きな成果である。
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Strategy for Future Research Activity |
今回の模型は、陽子-原子核衝突で実験的に決定された光学ポテンシャルを再現できない。また、ポテンシャルの運動量依存性は重要であることがわかっている。今後の研究では、運動量依存ポテンシャルを導入することで、実験で決定された光学ポテンシャルを再現する状態方程式を構築して、それをRQMD.RMFの枠組みに取り入れて、集団フローの解析をすることである。また、カイラル平均場理論にもとづく相互作用をRQMD.RMFの枠組みに組み込み、カイラル相転移のダイナミカルなシミュレーションを行えるようにしたい。 今回の計算では、メソン場は局所密度近似を使い求めていたが、メソン場の運動方程式を解くことで、高エネルギー衝突での記述を改善したい。 最終的には、RQMD.RMFを流体模型とダイナミカルに結合したモデルを構築する。
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Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で出張がキャンセルになったため。
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Research Products
(11 results)