重离子碰撞中的反常手性输运与自旋极化

相对论重离子碰撞产生了炽热的夸克-胶子等离子体以及极强的电磁(EM)与流体涡旋场。强电磁场与涡度可诱导出诸如手性磁效应、手性分离效应、手性电分离效应、手性涡旋效应以及强子自旋极化等引人入胜的宏观量子现象。这些现象为我们提供了实验上可行的手段,用以研究量子色动力学的非平庸拓扑扇区、高温下强相互作用可能的宇称破缺,以及夸克-胶子等离子体的亚原子自旋电子学。这些理论与实验研究都与凝聚态物理、天体物理和冷原子物理等其他物理学分支紧密相连,从而构成一个新兴的交叉学科研究领域。我们对上述由电磁场与涡度诱导的现象作一介绍,并概述其在重离子碰撞中实验研究的现状。我们还简要讨论了自旋流体力学以及手性与自旋动理学理论。