带重子电荷的夸克-胶子等离子体的流体力学描述

核物理的主要目标之一是研究量子色动力学的相图,其中假想的临界点充当地标。对每核子质心能量在1至100 GeV之间的重离子碰撞进行系统的模型-数据比较,对于定位临界点以及退禁闭夸克-胶子等离子体与禁闭强子共振气体之间的相边界至关重要。在这些能量下,系统的净重子密度可能很高,且临界涨落在临界点存在时可能变得重要。因此模拟其动力学演化成为理论建模不可或缺的一部分。本论文首先提出(3+1)维相对论流体力学代码BEShydro,其求解二阶Denicol-Niemi-Molnar-Rischke理论的运动方程,包含体粘性和剪切粘性分量以及重子扩散流。我们随后研究了重子扩散对纵向动力学及系统不同时空快度下流体元的相图轨迹所造成的影响,以及它们如何受临界点附近临界动力学的影响。最后,我们通过将常规流体力学描述扩展为耦合额外的显式演化的慢模式及其对体物质性质的反馈,探究了描述临界点附近长波临界涨落的非流体力学慢过程的演化。