超相对论重离子碰撞中的涨落

涨落是研究超相对论重离子碰撞中产生的被称为夸克胶子等离子体（QGP）的炽热致密核物质新物态物理的主要探针之一。在本论文中，我们从三个不同方向扩展并改进现有的重离子碰撞描述：研究初态涨落的新特征、碰撞早期阶段扰动的传播，以及热涨落对QGP流体力学膨胀的影响。首先，我们使用主成分分析（PCA）研究在CERN大型强子对撞机上$\sqrt{s_{NN}}=2.76\,{\rm TeV}$的Pb+Pb碰撞流体力学模拟中谐波流谱$v_n(p_T)$（$n=0\text{--}5$）的逐事件涨落。PCA方法发现两粒子关联函数有两个主要贡献：主导分量被确定为标准事件平面$v_n(p_T)$，而次主导分量导致因子化破缺并反映初态中的径向激发。其次，我们使用领头阶有效动力学理论（在弱耦合下精确）模拟横能与流扰动的预平衡演化。我们构造了线性响应格林函数，将初始扰动映射到流体力学适用时刻的能量动量张量。最后，我们发展了一组热噪声关联子的动力学方程，其等价于含噪声的非线性流体力学。我们利用流体动力学方程分析比约肯膨胀下的热涨落，并确定了非线性噪声对能量动量张量修正的首个分数幂（$\propto 1/(\tau T)^{3/2}$）的系数。