2013 Fiscal Year Annual Research Report
クォーク・ハドロン物質の相転移における非平衡ダイナミクスの総合的研究
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23340067
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
國廣 悌二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20153314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大西 明 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70250412)
日高 義将 独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器センター, 研究員 (00425604)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | クォーク･グルーオンプラズマ / 古典ヤン・ミルズ方程式 / エントロピー生成 / カオス / リャプーノフ指数 / カラーグラス凝縮 / コヒーレント状態 / 集団フェルミオン励起 |
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| Research Abstract |
宇宙初期を地上で実現するために、超相対論的な重イオン衝突実験が米国のRHICやセルンのLHCで行われている。そのような系の初期条件は「カラーグラス凝縮(CGC)状態」によってよく記述されることが分かっている。これは、古典的なゲージ場の配位が支配的な状況であり、衝突直後の物質の状態はしばしば「グラズマ（Glasma）」と呼ばれる。CGCの初期条件の下でグラズマ状態の時間発展とそこでのエントロピー生成の機構を解明するために、我々は古典ヤン・ミルズ方程式を数値的に解き、リャプーノフ指数など系のエントロピー生成率に関係する物理量を求める研究を進めてきた。その結果、CGCの状態に付加された揺らぎにより、系は不安定になり、正のリャプーノフ指数が生じ、エントロピー生成率であるコロモゴロフ・シナイエントロピーが得られることが分かっている。これにより、CGCにおける揺らぎの重要性はじめて明らかになった。本年度はこの成果を論文にまとめて出版するとともに、さらに、古典ヤン・ミルズ場に対応する量子系としてコヒーレント状態を想定し、すでに求めた古典ダイナミクスからエントロピー生成を直接計算する方法を考案し、興味深い結果を得ている。現在その結果を論文にまとめている。
また、量子効果を取り入れる方法として「2粒子既約ダイアグラム法」を用いて、グラズマの初期状態の物質としての不安定性を解析した。グラズマの不安定機構としてはこれまでワイベル不安定性とニールセン-オレーセン不安定性が知られていたが、我々は新たに「パラメトリック不安定性」も重要な役割を果たす可能性を明らかにした。これは宇宙初期での「再熱化」の機構としても興味をもたれている現象であり、重イオン衝突の熱化の過程でもこの不安定性がエントロピー生成（熱化）に重要な役割を果たす可能性があり、たいへん興味深い。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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