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流体力学涨落与重离子碰撞中的超中心流谜题

核理论 2023-05-31 v2

摘要

高能重离子碰撞领域中一个长期存在的问题是,基于黏性流体力学动力学模型无法同时描述超中心碰撞中的实验椭圆流 v2v_2 与三角流 v3v_3。该问题被称为“超中心流谜题”,具体表现为基于流体力学的模型预测双粒子累积量方法的流比值 v2{2}/v3{2}>1v_2\{2\}/v_3\{2\} > 1,而实验数据中 v2{2}/v3{2}1v_2\{2\}/v_3\{2\} \sim 1。在本快报中,我们聚焦于 QGP 流体在时空演化过程中的流体力学涨落对超中心碰撞中流观测量的影响。利用包含相对论涨落流体力学的三维加一维(3+1)积分动力学模型,我们分析了 sNN=2.76 TeV\sqrt{s_\text{NN}}=2.76~\text{TeV} 下 0-0.2% 中心 Pb+Pb 碰撞中的各向异性流系数 vn{2}v_n\{2\}。我们发现,在当前的 η/s=1/2π\eta/s = 1/2\pi 设置下,流体力学涨落使模型对 v2{2}/v3{2}v_2\{2\}/v_3\{2\} 相对实验数据的过高估计降低了约 19%。这意味着流体力学涨落在定性上对改善该谜题状况有影响,但仅流体力学涨落本身的效应在定量上不足以解决该谜题。该比值的降低在很大程度上依赖于剪切黏度 η/s\eta/s,这需要未来借助例如真实温度依赖黏度进行全面分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.01977,
  title  = {Hydrodynamic fluctuations and ultra-central flow puzzle in heavy-ion collisions},
  author = {Kenshi Kuroki and Azumi Sakai and Koichi Murase and Tetsufumi Hirano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01977},
  year   = {2023}
}

备注

7 pages, 5 figures