2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15J01626
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
菊池 勇太 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | クォーク・グルーオン・プラズマ / 二次の流体方程式 / 冷却原子系 / 輸送係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、理論・実験の両面から相対論的重イオン衝突実験で生成されるクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)は粘性の小さい流体力学によって記述されると考えられている。特にQGPのような相対論的な系の記述には、いわゆる「二次の流体方程式」が必要であるが、微視的な理論に基づいた導出は様々な仮定が必要とされ満足になされていなかった。
そこで本研究では、QGPの非平衡過程を記述する基礎方程式になる流体方程式の導出を行った。特筆すべき点は、微視的な理論であるBoltzmann方程式を出発点として全く仮定をおかずに二次の流体方程式の導出を行ったということである。またこの導出において、流体の性質を特徴付けるずり粘性などのすべての輸送係数の決定に成功した。さらにQGPはクォーク、グルーオンからなる多成分流体であることに着目し、相対論的多成分系における二次の流体方程式の導出も行った。ここまでの二つの結果については既に論文になっており雑誌に掲載済みである。
一方、二次の流体方程式は冷却原子系のような非相対論的な系でも重要な役割を果たすことが指摘されており、特に冷却原子系で実現される強結合状態においては小さなずり粘性を示すことからQGPとの類似性が注目されている。そこで、我々は流体方程式導出を冷却原子系に適用し輸送係数の定量的な評価を行った。冷却原子系における解析結果をまとめた論文もすでに雑誌に投稿済みであり、現在査読中である。
今年度は国内の研究会（国際会議を含む）に４回参加した。また２月からは指導委託により、アメリカのStony Brook 大学において研究を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
相対論的な二次の流体方程式の導出と、その多成分系への拡張については、既にそれぞれ論文として雑誌に掲載済みである。また冷却原子系における解析結果をまとめた論文もすでに雑誌に投稿済みであり、現在査読中である。相対論的な系における流体方程式の導出に関する研究は平成27年度の研究計画通りに進み、それに加えて冷却原子系への適用まで研究を進められたという点で期待以上の進展があったと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
重イオン衝突実験においては重イオンの衝突直後に非常に強い電磁場が生成することが示唆されており、そのような状況下で起こる新奇な現象について明らかにする。このような研究はクォーク・グルーオン・プラズマ、あるいはQCDの非平衡現象を理解する上で不可欠となる。また近年、原子核分野だけでなく 物性分野においても、外場によって引き起こされる散逸を伴わない異常輸送と呼ばれる現象が盛んに研究されており、外場が存在する場合の非平衡現象の研究は非常に重要である。本研究 では、外場中での非平衡現象を記述するボルツマン方程式を解析することでQCDや半金属など新奇な現象が期待される系の動的な性質を調べる。
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Research Products
(6 results)
