强子等离子体碰撞中的热化过程能否由 QCD 图表示？

在弱耦合框架下，强子等离子体碰撞中热化的开始可被视为从初始状态色彩棉纱动态（能量密度随时间呈 $\epsilon \sim 1/\tau$ 标度，其中 $\tau$ 为 proper 时间）向由氢动力学驱动的夸克-辐射物质膨胀的过渡（能量密度随时间呈 $\epsilon \sim 1/\tau^{4/3}$ 或更高幂的 $1/\tau$，对于非不变的情况亦然）。我们认为，在 QCD 耦合常数任意阶次的 perturbative 展开中， ultrarelativistic 强子碰撞中产生的 gluon 场导致能量密度在 $\tau \gg 1/Q_s$ 时仍呈 $\epsilon \sim 1/\tau$ 标度。因此，很可能在这些晚时间的 perturbative QCD 图无法实现热化，亦无法产生对 gluon 系统的氢动力学描述。对于较早的时间 $\tau \sim 1/Q_s$，在 $1/\tau$ 展开中的次要修正（标度为 $\sim 1/\tau^{1+\Delta}$，其中 $\Delta >0$）可能发挥重要作用，可能导致 gluon 系统呈现类似氢动力学的行为。然而，我们指出，这些修正对粒子产生截面没有贡献，对于实际可观测量 likely 不相关。我们通过包含无质量夸克来推广上述结果。因此，似乎只有当夸克和 gluon 实现热化、并成功地用 Bjorken 氢动力学描述强子碰撞在 RHIC 的实验结果时，才能归因于 non-perturbative QCD 效应。