基礎論・現象論・高エネルギー原子核衝突実験理解から探る超高温ＱＣＤ物質の研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05438
• 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: 広島大学 (2021); 名古屋大学 (2017-2020)
• 研究代表者: 野中 千穂 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10432238)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: クォーク・グルーオン プラズマ

研究成果の概要

高エネルギー重イオン衝突実験の現象論的解析、理論模型の開発を通じて量子色力学(QCD)相転移機構とクォーク・グルーオン プラズマ (QGP)物性を明らかにすることを目的にした。
米国・ブルックヘブン国立研究所 (BNL) の Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) 、CERN の Large Hadron Collider (LHC) の高精度・高統計の実験結果に対し包括的で定量的な解析解析を行った。世界をリードする相対論的流体模型に基づいた現象論的模型を構築し、その模型による解析からQGP 物性と相対論的流体模型成功の本質の解明に取り組んだ。

自由記述の分野

原子核理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

高エネルギー原子核衝突実験を現象論的に解析するための世界最先端の理論が完成した。高精度かつ高統計の実験結果の解析を通じてQCD相転移現象とQGP物性の特に粘性の性質を明らかにした。大きな衝突系と小さな衝突系を同時に解析することでQGP物性の詳細を明らかにすることに成功した。光子生成の解析に取り組み、最近の実験結果に存在していた「光子パズル」への一つの解決方法を提示した。さらに磁気流体の構築も行い、今後のさらなる研究への発展への弾みを得ることができた。以上のように、QCD相転移現象とQGP物性の定量的な理解を大きく前進させることができた。