一种新的自洽平均场近似及其在强相互作用相变中的应用

在本快报中，以 Nambu--Jona--Lasinio 模型为例，我们通过 Fierz 变换提出了一种新的自洽平均场近似方法。这一新的自洽平均场近似引入了一个由实验确定的新自由参数 $\alpha$，当 $\alpha$ 取 0.5 时，它退化为过去常用的平均场近似。然后基于该自洽平均场近似，我们研究了未定参数 $\alpha$ 对两味强相互作用物质相图的影响。发现 $\alpha$ 的取值在强相互作用相图研究中起着极其重要的作用。它不仅改变强相互作用物质相变点的位置，还影响相变的阶数，例如当 $\alpha$ 大于临界值 $\alpha_c = 0.71$ 时，强相互作用物质相图不再存在临界端点。此外，在零温和有限密度情况下，我们还发现当 $\alpha$ 大于 1.044 时，赝临界化学势约为核物质饱和密度的 4$\sim$5 倍，这与强子自由度图像下的预期结果相符。所得低温高密度下强相互作用物质的状态方程将对中子星质量半径关系及双中子星并合过程的研究产生重要影响。