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QCDにおける有限温度・有限密度における相転移現象に伴い、ハドロンやハドロン的励起あるいはクォークの準粒子描象がどのように変化し、それが高エネルギー重イオン衝突や中性子星の観測量にどう反映するかを明らかにすることが本研究の目的である。また、重イオン衝突現象への反映の仕方を見る上で重要性が増している、流体模型、特に散逸効果を含む相対論的流体方程式の理解を深めることも本研究課題に含まれる。今年度は、クォークの準粒子描像を明らかにすべく、クォークの質量が無視できる(カイラル極限の)場合についての系統的な研究を進め、論文にまとめた。すなわち、ソフトモードがスカラー型だけではなく、ベクター型の場合についてもクォークスペクトルが3ピークに分裂するという特異な現象が起こることを湯川模型を用いて明らかにした。さらに、スペクトル関数のピークに対応したグリーン関数の複素ポールの振る舞いを数値計算を用いて調べ、ポールの性質を用いてクォークの準粒子的描像の盛衰を明らかにした。さらに、以上の研究をカレントクォーク質量が有限の場合である現実的な揚合にも調べ、クォークの質量が有限でもある臨界値までは上記のカイラル極限の場合の結果が持続することを見出した。
流体模型のより深い理解をめざして、縮約の一般理論としての「くりこみ群法」を用いて散逸を含む相対論的流体方程式の導出を試み、成功した。その結果、通常使われるエッカルト方程式は正しくないことが判明した。われわれはエッカルトフレーム(粒子流フレーム)の正しい方程式の侯補を提出した。
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