• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超高温・高密度物質におけるエントロピー生成の機構と動的性質の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05350
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

國廣 悌二  京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (20153314)

研究分担者 大西 明  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70250412)
高橋 徹  群馬工業高等専門学校, 一般教科(自然), 准教授 (70467405)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード量子色力学 / エントロピー / 伏見関数 / QCD臨界点 / ソフトモード / ゲージ場理論におけるエントロピー生成 / 半古典近似 / 等方化 / 古典場の粘性率 / グリーン-久保公式 / エントロピー生成 / 熱化 / コルモゴロフ-シナイエントロピー / リャプーノフ指数 / 量子色力学(QCD) / 伏見-Wehrl エントロピー / ヤンーミルズ系のカオス / QCD臨界点 / 汎関数くりこみ群法 / 場の理論におけるエントロピー生成 / 非平衡ダイナミクス
研究成果の概要

1)ヤン・ミルズ場としてのグルーオン系に対する伏見関数を構成し、直接的に量子効果を取り入れたエントロピーの時間発展を数値的に求めた。この伏見関数を場の量子論の問題に適用した半古典理論による計算によって、確かに、相対論的重イオン衝突の現実的な初期状態から出発してエントロピーが有意に生成されることが明らかにされた。2) 長波長モードとしての古典場自体が粘性を有することを初めて示した。3)超高温・高密度でのクォーク物質の相図を汎関数くりこみ群理論によって計算し、臨界点を高精度で特定した。さらに、臨界点特有の集団モードの新しい特性を明らかにし、クォーク物質は非一様系に相転移し得ることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子場の動的な性質の研究においてこれまでは現象論的に取り入れていた量子効果を古典-量子対応が明確な分布関数を用いて直接的に取り入れることに成功した。具体的には、超高温においてハドロンから解放されるグルーオン場の伏見関数と呼ばれる分布関数の時間依存性を求め半古典論によりエントロピーを直接計算することに成功した。この研究は量子力学の観測理論あるいは宇宙初期の熱化過程に関連し我々基礎物理学全体へも大きいインパクトを与え得る。さらに、クォークやグルーオン系の相転移およびそこでのダイナミカルな性質についても精度のよい計算を行い、系が非一様な状態に相転移し得ることを示した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Entropy production and isotropization in Yang-Mills theory using a quantum distribution function2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukiji Hidekazu、Kunihiro Teiji、Ohnishi Akira、Takahashi Toru T
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx186

    • NAID

      120006496961

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Entropy production from chaoticity in Yang-Mills field theory with use of the Husimi function2016

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Tsukiji, Hideaki Iida, Teiji Kunihiro, Akira Ohnishi, Toru T. Takahashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 9 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.091502

    • NAID

      120006496957

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional renormalization group analysis of the soft mode at the QCD critical point2016

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yokota, Teiji Kunihiro, Kenji Morita
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: - 号: 7 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw062

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 古典ヤンミルズ場におけるずり粘性2019

    • 著者名/発表者名
      松田英史, 大西明, 国広悌二, 高橋徹
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会、2019年3月14日-17日、九州大学(伊都キャンパス)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 相対論的重イオン衝突における古典ヤンミルズ場のデコヒーレンスエントロピー生成2018

    • 著者名/発表者名
      松田英史, 国広悌二, 大西明, 高橋徹, 飯田英明, 築地秀和
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会、2018年3月22日-25日、東京理科大野田キャンパス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Thermalization and viscosity of classical fields2018

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuda, T.Kunihiro, A.Ohnishi and T.T. Takahashi
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan ,October 23-27, 2018; Waikoloa, Hawaii
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相対論的重イオン衝突におけるデコヒーレンスエントロピー生成2018

    • 著者名/発表者名
      松田英史, 国広悌二、大西明、高橋徹、飯田英明、築地秀和
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Early time production of the Husimi-Wehrl entropy in the Yang-Mills field from the McLerran-Venugopalan model initial condition2017

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukiji,H.Iida, T.Kunihiro, A.Ohnishi and T.T.Takahashi
    • 学会等名
      YITP workshop,`Strangeness and charm in hadrons and dense matter'
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Microscopic derivation of (non-)relativistic second-order hydrodynamics from Boltzmann equation2017

    • 著者名/発表者名
      Teiji Kunihiro
    • 学会等名
      YITP workshop,`Strangeness and charm in hadrons and dense matter'
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early-stage entropy production in the semiclassical approximation2017

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukiji, T.Kunihiro, A. Ohnishi, T.T. Takahashi
    • 学会等名
      4th International Conference on the Initial Stages in High-Energy Nuclear Collisions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Semiclassical approach to thermalization process in Yang-Mills field theory2017

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukiji, T.Kunihiro, A. Ohnishi, T.T. Takahashi
    • 学会等名
      YITP workshop `Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 相対論的重イオン衝突におけるエントロピー生成-膨張系における解析-2017

    • 著者名/発表者名
      築地秀和、国広悌二、大西明、高橋徹
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 汎関数くりこみ群に基づいたQCD臨界点におけるソフトモードの新たな描像,2017

    • 著者名/発表者名
      横田猛、国広悌二、森田健二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中キャンパス)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Some Topics in hot and dense matter in QCD --- with a focus on the soft modes of QCD phase transitions ---2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kunihiro
    • 学会等名
      The 34th Reimei Workshop, Physics of Heavy-Ion Collisions at J-PARC
    • 発表場所
      J-PARC, Tokai, Japan
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Renormalization group method for construction of the invariant manifold and its application to a resolution of Hilbert’s sixth problem with quantum statistics2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kunihiro
    • 学会等名
      Workshop ``Hilbert’s Sixth Problem
    • 発表場所
      Leicester University, Leicester, UK
    • 年月日
      2016-05-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermalization process from chaoticity in Yang-Mills theory by use of the Husimi function2016

    • 著者名/発表者名
      H.Tsukiji, H.Iida, T.Kunihiro, A.Ohnishi and T.T.Takahashi
    • 学会等名
      Quantum Information in String Theory and Many-body Systems
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] McLerran-Venugopalan模型に基づく量子論的初期条件からのエンとろぴー生成2016

    • 著者名/発表者名
      築地秀和、国広悌二、大西明、高橋徹
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectral functions in functional renormalization group approach --analysis of the collective soft modes at the QCD critical point--,2016

    • 著者名/発表者名
      T.Yokota, T. Kunihiro and K. Morita
    • 学会等名
      8th International Conference on the Exact Renormalization Group
    • 発表場所
      International Centre for Theoretical Physics, Trieste, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel picture of the soft modes at the QCD critical point based on the FRG method2016

    • 著者名/発表者名
      T.Yokota, T. Kunihiro and K. Morita
    • 学会等名
      Critical Point and Onset of Deconfinement 2016
    • 発表場所
      University of Wroc{\l}aw, Wroc{\l}aw, Poland
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Some Topics in Hot and Dense Matter in QCD2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kunihiro
    • 学会等名
      Colloquium at Yonsei University
    • 発表場所
      Yonsei University, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi