2019 Fiscal Year Research-status Report
QGP production mechanism from the viewpoint of strong field physics
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19K03836
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
板倉 数記 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (30415046)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 重イオン衝突 / クォーク・グルーオンプラズマ / 熱平衡化 / 強い場の物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高エネルギー重イオン衝突実験では高速に加速した原子核を衝突させることによって、原子核とその構成要素である陽子と中性子に閉じ込められているクォーク、反クォーク、グルーオンとが自由に動ける「クォークグルーオンプラズマ」を生成させると説明するのが通例である。しかし、このような「高エネルギーでの」重イオン衝突では、生成するクォークグルーオンプラズマに含まれるクォークと反クォークは、実は衝突前の原子核に含まれるものではなく、衝突直後にある強いカラー電磁場から新たに生成したものと考えるべきである。一方で、このような標準的描像では生成時間がかかりすぎるために他の効果が必要と考えられる。そのため、高エネルギー重イオン衝突では、クォークグルーオンプラズマは生成していると考えられているものの、その生成機構の詳細が理解されていないというのが現状である。本研究では、新たな重要な機構を強い場の存在という観点から探り、解決を目指すものである。
19年度に取り組んだ課題は、以下のようなものである。上述のように、強い場からの粒子生成という機構はクォークグルーオンプラズマ生成に決定的に重要なものである。それは、場からの粒子対生成であるシュインガー機構に他ならないが、理論的には場に対する低エネルギー有効理論の非線形量子効果の虚部によって記述されるものである。一方で、その虚部を与える非線形量子効果は、有効作用の実部も強く変更を与える。つまり、グルーオン場の時間発展は従来考えられているような素朴なヤンミルズ場の運動方程式に従うのではなく、非線形量子効果の実部を考慮する必要が出てくる。そのような非線形な項が存在した場合の新しい現象として、衝撃波が生成する可能性を吟味した。実際に非線形項のために衝撃波的なふるまいは見られるが、取るゲージによって異なるふるまいになるためにそのゲージ不変な意義については検討を要する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
鋭意進めてはいるが、所属変更や新所属での業務の準備のために十分な研究時間がとれておらず、やや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在取り組んでいる、グラズマ（衝突直後に存在する強いグルーオン場）に対する非線形効果の吟味を再度、もう少し丁寧に行いたい。特に、具体的に平面波的なグルーオン場が時間発展の下でどのように変化していくか、その変化の特徴的な時間スケールの評価、それらのゲージ不変な意味などについて考察をしていく。
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| Causes of Carryover |
前年度までの科学研究費が遅れていたために1年延長して取り組んだが、内容的に一部重複する部分があったために当初予定していたよりは少ない物品で済んだのが理由の一つ。また、当初2月半ばと3月に予定していた海外出張や国内出張を、取りやめたことも理由として挙げられる。
20年度も出張旅費などには利用できない可能性があるが、必要なコンピュータなどの購入を予定している。
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