Введение к работе
'" ! .
Диссертация относится к направлению физических исследований, но в. ни и, целью которого является теоретическое описание процесса ьтрарелятивистского ядро-ядерного столкновения, сопровождаемого зможным образованием кварк-глюонной плазмы - нового фазового сос-яния адронной материи, предсказываемого квантовой хромодинамикой. едметом исследования диссертации является филаментационная неус-йчивость в кварк-глюонной плазме (КГП) как возможный сигнал фазо-1 го перехода конфайнмент-деконфайнмент. Метод исследования - ка-бровочно-новариантный кинетический подход к описанию КГП.
Актуальность работы. В настоящее время ведутся обширные экспе-ментальные и теоретические исследования столкновений тяжелых уль-арелятивистских ядер. Одной из центральных проблем в этих иссле-ваниях является диагностика образования и развития КГП - опреде-ние сигналов, позволяющих заключить, . что в этих столкновениях оисходит деконфайнмент, и следить за эволюцией кварк-глюонной мэрии. При этом большинство известных способов диагностики КГП в цественной мере ориентированы на проверку гипотезы об образовании вновесной кварк-глюонной системы. Возможно, что равновесная КГП успевает сформироваться в ядро-ядерных столкновениях из-за ночных (и относительно небольших) размеров ядер, хотя деконфайнмент оисходит, и на какое-то небольшое время возможно образуется силь-неравновесная система встречных кварк-глюонных потоков. Для не-вновесного состояния КГП возможен уникальный качественный эффект развитие характерных плазменных неустойчивостей - колебаний, амп-туда которых экспоненциально растет со временем, и проявления ко-рых в распределениях наблюдаемых частиц могут быть использованы я прямой диагностики процесса деконфайнмента и образования КГП. Наиболее адекватен описанию эволюции двух сталкивающихся
I.
кварк-глюонных плазм калибровочно-ковариантный кинетический подход в рамках которого, однако, интегралы столкновений не были получен* до последнего времени. Для описания плазменных осцилляции и неус-тойчивостей необходимо иметь интегралы столкновений, учитывающие динамику цветовых степеней свободы, а также наличие двух потоков і системе. Развитие ковариантной кинетической теории КГП представляет также значительный интерес и в случае однопотоковой системы в связу с необходимость!) учета столкновений в описании физических процессоЕ в КГП.
Целью данной работы является разработка ковариантного квазиклассического кинетического подхода к описанию эволюции кварк-глюон-ной плазмы и исследование на его основе динамических двухпотоковыл неустойчивостей (филаментации) для анализа процессов связанных с образованием кварк-глюонной плазмы.
Научная новизна.
Впервые получены интегралы столкновений для КГП, учитывающие динамику цветовых степеней свободы.
Впервые получено спектральное разложение двухпотокового поляризационного тензора.
Впервые исследована возможность реального развития филамента-ционной неустойчивости в КГП как сигнала, который может использоваться для экспериментальной проверки гипотезы о быстром деконфайн-менте в ядро-ядерных столкновениях.
Практическая ценность работы. Полученные в данной работе интегралы столкновений типа Ленарда-Балеску, учитывающие динамику цветовых степеней свободы, могут быть использованы для корректных оценок влияния столкновений на физические процессы в кварк-глюонной плазме. Основываясь на полученных интегралах столкновений, можно развить теорию неравновесных процессов в кварк-глюонной плазме,
2.
аналогичную теории с интегралом столкновений Ленарда-Балеску для плазмы с электромагнитным взаимодействием (корректное вычисление кинетических коэффициентов, времен релаксации, затухания плазменных осцилляции и т.д.).
Спектральное разложение двухпотокового поляризационного тензора может быть использовано при исследовании осцилляции (неустойчи-востей) и столкновений в двухпотоковои режиме как в кварк-глюонной, так и в электромагнитной и адронной плазмах.
Полученные в диссертации результаты по исследованию филамента-ционной неустойчивости могут использоваться при постановке экспериментов по обнаружению кварк-глюонной плазмы в ультрарелятивистских ядро-ядерных столкновениях.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Вывод ковариантных кинетических уравнений, описывающих эволюцию кварк-глюонной плазмы в квазиклассическом пределе и пренебрежении спиновыми эффектами. Получены и исследованы общие свойства интегралов столкновений для КГП типа Ленарда-Балеску, учитывающие динамику цветовых степеней свободы.
-
Получено спектральное разложение двухпотокового тензора поляризации, что дало возможность: а) представить уравнения для мод плазменных осцилляции в релятивистски ковариантной форме, б) построить глюонный пропагатор в двухпотоковои случае и исследовать общие свойства ядер интегралов столкновений в двухпотоковои случае.
-
Исследована возможность реального развития филаментационной неустойчивости в КГП в ядро-ядерных столкновениях.Получены оценки времени развития филаментацин при ненулевом барионном заряде сталкивающихся кварк-глюонных потоков, конечных температурах, для токовых и составляющих кварков, с учетом странных кварков, в широком диапазоне энергий сталкивающихся ядер.
3.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на семинарах Лаборатории теоретической физики Объединенного института ядерных исследований (Дубна), Института атомной энергии им.И.В.Курчатова, на конференциях Отделения ядерной физики АН СССР (1988, 1990 гг.), на X Международном семинаре по проблемам физики высоких энергий (Дубна, 1990), на 4-й Международной конференции по ядерно-ядерным столкновениям (Каназава (Япония) 1991 г.).
Публикации Основные результаты диссертации опубликованы в 8-ми работах.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 100 страниц машинописного текста, включающего В рисунков, 2 таблицы и список литературы из 115 наименований.
