| 研究課題/領域番号 |
21J13651
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中村 幸輝 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究実績の概要 |
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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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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