夸克-胶子等离子体的唯象状态方程

我们提出了两个描述 SU(N) 夸克-胶子等离子体的唯象模型。第一个模型来自大质量胶子自由能的高温展开，第二个模型则通过要求在特定长度尺度上满足色中性来导出。每个模型只有一个自由参数，在 T_d - 5T_d 范围内表现出与格点模拟相似的行为，并且在高温下具有正确的黑体行为。N = 2 的去禁闭相变在两个模型中都是二级相变，而 N = 3、4 和 5 则是一级相变。两个模型似乎都具有平滑的大 N 极限。对于 N >= 4，我们证明了 Polyakov 圈的迹不足以表征相结构；自由能最好用 Polyakov 圈的本征值来描述。在两个模型中，禁闭相的特征是 Polyakov 圈本征值之间的相互排斥，这使得 Polyakov 圈的期望值为零。在去禁闭相中，本征值在复平面中向 1 的旋转是导致在 T_d - 5T_d 范围内趋近黑体极限的原因。在 SU(3) 中加入无质量夸克会弱破缺 Z(3) 对称性并消除去禁闭相变。相反，对于足够重的夸克，一级相变仍然存在。