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相对论重离子碰撞中 2+1 维因果粘性流体力学

核理论 2010-04-06 v2

摘要

利用新开发的 (2+1) 维粘性流体力学代码 VISH2+1,我们探讨了剪切粘度对超相对论碰撞能量下 Cu+Cu 碰撞的流体力学演化及最终强子谱的影响。基于因果 Israel-Stewart 形式体系,该代码描述了纵向 boost 不变系统在束流方向周围无方位角对称性的横向演化。研究表明,剪切粘度会减缓纵向流体力学膨胀并加速横向膨胀。对于固定的初始条件,与理想流体力学模拟相比,这导致夸克 - 胶子等离子体 (QGP) 寿命更长、末态径向流更大以及发射强子的横向动量谱更平坦。我们发现椭圆流系数 v2v_2 对剪切粘度特别敏感:即使是 AdS/CFT 猜想允许的最低值 η/s=1/4π\eta/s=1/4\pi,也足以抑制 v2v_2 从而对相对论重离子对撞机 (RHIC) 的重离子碰撞现象学产生重大影响。将我们的数值结果与早期基于冻结时膨胀火球 blast-wave 模型参数化的粘性效应解析估计进行比较,发现完整的动力学理论对特定剪切粘度 η/s\eta/s 给出了更严格的约束,从而支持了在 RHIC 产生的夸克 - 胶子等离子体表现出近乎“完美流体”特性的观点。

关键词

引用

@article{arxiv.0712.3715,
  title  = {Causal viscous hydrodynamics in 2+1 dimensions for relativistic heavy-ion collisions},
  author = {Huichao Song and Ulrich W Heinz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3715},
  year   = {2010}
}

备注

27 pages, 25 figures. Some typos in v1 corrected, minor changes to address referee comments. This version accepted by Phys. Rev. C