高能核碰撞中的膨胀、热化与熵产生

利用包含两类碰撞项的玻尔兹曼方程,研究了膨胀部分子气体中的热化过程。在弛豫时间近似下,我们确定了随时间变化的弛豫时间导致部分子热化的条件。我们计算了由碰撞引起的、对于一般随时间变化的弛豫时间的熵产生。另一方面,在微扰 QCD 方法中,我们可以估计部分子碰撞时间及其对膨胀时间的依赖。有效的“非平衡”碰撞时间与标准的输运弛豫时间 $\tau_{\rm tr}\simeq(\alpha_s^2\ln(1/\alpha_s)T)^{-1}$ 相比,具有较弱的时间依赖性。在这两种情况下,德拜屏蔽和朗道阻尼都调节了奇异的前向散射过程。我们发现,部分子气体最终会热化,但只有在经历了一个自由流和逐渐热化的阶段之后,在此阶段会产生可观的熵(即“后燃烧”)。最终的熵以及由此产生的粒子密度,取决于碰撞时间和初始条件(即“记忆效应”)。我们基于对早期部分子产生的各种模型估计,给出了熵产生的结果。