有限温度奇异夸克物质

本文简要介绍了近年来有限温度下奇异夸克物质的研究,包括早期宇宙中大块奇异夸克物质的研究;基于ＭＩＴ袋模型的ｓｔｒａｎｇｅｌｅｔ研究,以及运用质量密度相关模型对奇异夸克物质的研究,最后简略评述了关于奇异夸克物质性质的近期研究进展     

密度依赖口袋常数下奇异物质的热力学自洽处理及其对混合星性质的影响

在MTT口袋模型的基础上采用密度依赖口袋常数,给出了奇异夸克物质的热力学关系,并用于描述奇异夸克物质及混合星内的夸克相,研究了奇异星、混合星的性质.结果表明,密度依赖口袋常数下,奇异夸克物质的压强公式中有一个附加项,而能量密度中则没有,从而保证了系统的热力学自洽性.在新的热力学关系下,奇异夸克物质的状态方程变软,相应的奇异星的引力质量和对应的半径均变小;混合星的状态方程也变软,其质量变小,而对应的半径也变小.说明经热力学自洽处理后该模型对中子星的状态方程及相应的质量-半径关系等都有显著的影响.     

准粒子描述下奇异夸克物质自洽热力学及对奇异星物态的影响

考虑夸克粒子间相互作用,研究了在准粒子近似下奇异夸克物质系统的热力学,发现由于热力学自洽的要求,需要在热力学势中额外增加一项.利用这一等效热力学讨论奇异夸克物质的物态方程及声速,得到了一个“软化”的物态,这与质量–密度相关模型是一致的.但准粒子描述模型能够显示介质效应对强相互作用耦合常数的依赖.     

模型参数对奇异星性质的影响

用有效质量口袋模型描述奇异夸克物质,研究了耦合常数和口袋常数的选取对奇异夸克物质的状态方程及奇异星性质的影响.结果表明,随着耦合常数和口袋常数的增大,奇异夸克物质的状态方程变软,相应的奇异星的引力质量和对应的半径均变小.当耦合常数从0.5增大到2.0时,奇异星的质量从1.43M_⊙(M_⊙=1.99×10³⁰ kg)减小到1.25M_⊙,相应的半径由8.3 km减小到7.7 km;当口袋常数B^1/4由160 MeV增大到175 MeV时,奇异星的质量和半径分别由1.47M_⊙和8.6 km减小到1.22M_⊙和7.4 km.这说明奇异夸克物质及奇异星的性质明显依赖于模型参数的取值. 关键词： 模型参数 奇异星 状态方程 质量-半径关系     

关于奇异夸克物质的性质

基于以前的工作,导出了新的奇异夸克质量公式,并用于研究奇异夸克物质的性质,得到与MIT袋模型类似的结果.而且发现,新公式导致与以前有所不同的结果,即声速随能量密度的增加而趋向于极端相对论情况的速度减慢.     

高温近似下奇异夸克物质的体粘滞系数

在准粒子描述下,采用自洽的热力学方法,考虑奇异夸克物质(SQM?)的介质效应,计算了高温近似下奇异夸克物质的体粘滞系数.发现介质效应对奇异夸克物质的体粘滞系数有很大影响,这使得观测数据不再排除两味色超导相奇异星的存在.     

中子星内部非奇异-奇异夸克物质的相变

研究了中子星内部从两味夸克物质到三味夸克物质的相变过程。发现这个过程的时标短至10^-7s,并且在相变中奇异夸克所参加的半轻子过程是中微子能量损失的主要过程。这样,1.4M_⊙质量的中子星内部的非奇异-奇异夸克物质相变会有几个10⁵¹erg的能量以中微子形式发射出去,这将表现为一种中微子爆现象。     

色味锁夸克物质与夸克星

讨论了零温、强磁场下基于准粒子模型的奇异夸克物质、色味锁夸克物质的热力学性质.结果表明色味锁夸克物质比奇异夸克物质更稳定,压强会随着色味锁态能隙常数的增大而增加.并且发现强磁场下磁星的最大质量会随着色味锁夸克物质的能隙常数的增加而增加,磁星的潮汐形变率会随着能隙常数的增加而增加,磁星最大质量的中心密度会随着能隙常数的增加而降低.结果还说明考虑色味锁态得到的磁星质量半径关系可以满足最近实验观测PSR J0740+6620, PSR J0030+0451,和HESS J1731-347所给出的质量半径约束.     

奇异星物理的新进展

奇异夸克物质被推测比核物质更稳定,奇异星可能存在。人们关于奇异星的研究已越来越深入。本文较详细地评述奇异星物理的研究进展,并特别强调奇异星和中子星的区别。     

一颗值得夸耀的钻石

对于所有夸克物质来说 ,它们的估计寿命是不同的 ,例如“奇异”夸克就要比“上”“下”夸克更不稳定。然而在中子星内部超常的高密度环境下 ,“奇异”夸克就有较长的寿命。最近由美国ＭＩＴ的Ｋ .Ｒａｊａｇｏｐａｌ和Ｆ .Ｗｉｌｃｚｅｋ教授所指导下的研究工作取得一些新的成果。过去普遍认为 ,利用ＲＨＩＣ加速器将物质压缩到高密度并将其冷却时 ,所获得的夸克物质聚集体是由“上”夸克 (其电荷为 2 3)和“下”夸克 (电荷为 - 1 3)所组成 ,其中仅有少量的“奇异”夸克 (其电荷为 - 1 3)存在 ,因此聚集体总体上是带有正电荷的。这样所形…     

奇异星物理的新进展

奇异夸克物质被推测比核物质更稳定，奇异星可能存在。人们关于奇异星的研究已越来越深入。本文较详细地评述奇异星物理的研究进展，并特别强调奇异星和中子星的区别。     

在反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比

利用夸克统计模型和强子产额的实验数据，研究了　反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比，得到了这些量随能量的变化规律．     

质量密度相关模型研究CFL奇异夸克物质性质

在质量--密度相关模型下研究了CFL奇异夸克物质, 并将结果与传统的袋模型结果进行比较. 两个模型均表明, 在合理的参数范围内, CFL相比正常核物质更稳定. 然而, 低密度时声速的行为完全相反, 这使得CFL夸克星的最大质量在质量-密度相关模型下比袋模型大.     

奇异星的冷却

从奇异夸克物质的热力学巨势出发计算了奇异星的组份，得到电子丰度随强相互作用耦合常数或奇异物质的密度增大而减小．利用弱电统一理论，推导了奇异物质的中微子能量损失率。通过研究有薄壳的均匀奇异星和中子垦的冷却过程，得到年轻奇异星的表面温度比同年代的中子星的表面温度低得多，这可以作为区别奇异星与中子星的观测途径。 关键词：     

在pp反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比

利用夸克统计模型和强子产额的实验数据，研究了pp反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比，得到了这些量随能量s的变化规律．     

夸克30年

 1964年盖尔曼和兹韦格提议称物质结构的最小微粒为夸克,至今已有30年的历史。再往前追溯10年,1954年在英国格拉斯哥召开的原子核和介子物理的国际会议上,盖尔曼和派斯的报告中提出在强相互作用中缔合产生的新粒子是一种带有奇异量子数的粒子,从1954到1964年大量新粒子和共振态的发现导至了盖尔曼和兹韦格提出物质结构的三种最小组成子——上夸克u、下夸克d和奇异夸克S。 在夸克一词提议10年后,1974年丁肇中和里克特发现了粲夸克c,1977年又发现了一种新夸克,称为底夸克b,是费米实验室的莱德曼实验组发现的。1994年4月26日费米实验室的CDF实验组宣布存在顶夸克t的实验证据。     

奇异物质体黏滞系数的计算和奇异星振动的阻尼

利用与奇异夸克质量相关的非轻子弱过程u+s←→d+u的反应速率, 在考虑了夸克之间的相互作用并做了热力学自恰处理后, 重新推导、计算了奇异夸克物质的体黏滞系数. 由于热力学自恰的需要引入一项压力附加项, 使得奇异星的体黏滞系数比前人计算的有了很大的增加. 通过计算振动衰减时间我们发现, 虽然体黏滞系数增大了很多, 但以前对于奇异星观测的结论仍然成立.     

一级微扰QCD耦合的夸克物质体粘滞系数

在高密情况下考虑了夸克间弱的耦合,直接应用微扰计算得到的热力学势计算了奇异夸克物质(SQM)的体粘滞系数,发现介质效应使SQM的粘滞性提高2个量级左右     

BaBar实验探测到新粒子

美国斯坦福大学的BaBar实验鉴别出了一种新粒子Ds(2 317) .这种粒子由一个粲夸克和一个奇异反夸克组成 .最近BaBar实验合作组的AntimoPalano在斯坦福直线加速器中心(SLAC)报告了这一结果 .夸克和反夸克具有 6种不同的“味” ,2个或 3个夸克可由胶子结合在一起 ,分别组成介子或重子 .上夸克和下夸克是夸克中最轻的 ,它们存在于中子和质子中 .奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克则比较重 ,不存在于普通的物质中 .但它们可在粒子加速器上通过高能碰撞而产生或在宇宙射线与大气中的原子相互作用中产生 .BaBar实验合作组包括来自美国、加拿…     

磁场中夸克物质的非轻子弱作用过程

讨论了磁场中夸克物质的非轻子弱作用过程. 改进了在弱磁场情况下的近似计算方法, 分别给出了强弱磁场下非轻子过程的反应率的表达式, 以及一定条件下的近似表达式. 结果显示, 强磁场极大的抑制反应率的大小, 进而影响奇异夸克物质的粘滞性.