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非广义统计下的有限温度和化学势 QCD 相变

高能物理 - 唯象学 2025-11-21 v2

摘要

高能核碰撞中固有的波动、记忆效应以及长程颜色相互作用暗示了火球演化中存在非马尔可夫过程,这些过程影响了向平衡的热化进程并产生非广义行为。为了探讨非平衡效应对量子色动力学(QCD)在有限温度(TT)和化学势(μ\mu)下的相变的影响,我们对 parton(共振气体)在高(低)温度下的状态方程施加非广义修正,并通过平滑的过渡将这两个状态方程插值。非广义统计以非广义参数 qq 为特征,该参数度量了偏离热平衡的程度。我们发现,诸如熵密度、压强、能量密度、定于体积比热以及迹异常等无量纲热力学量对 qq 偏离单位的敏感性很大,并且随 qq 的增大,这些量在 hadronic 和quark-gluon 等离子体相中都会变得很大。此外,这种偏离会对临界点(TcT_c)附近以及低温处的平方声速((cs2)q(c_s^2)_q)产生非平凡的修正。此外,这些热力学量对 μ\mu 偏离零的程度也很敏感。随着 μ\mu 的增大,这些量在两个相中都会增强。具体而言,对于 (cs2)q(c_s^2)_q,在 TcT_c 附近的值会增加,但在低温处会下降。最后,我们观察到当 q=1q=1 时,我们的结果在低温区域(直至 T150T\sim 150 MeV)与 Lattice QCD、共振气体模型以及 Thermal-Fist 对高能核碰撞中离子产数的拟合结果良好一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.00731,
  title  = {QCD phase transition at finite temperature and chemical potential with the non-extensive statistics},
  author = {Zhi-Ying Qin and Jia-Hao Shi and Jin-Peng Zhang and Jian Cao and Bo Feng and Wen-Chao Zhang and Hua Zheng and Shi-Jun Mao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00731},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures, 1 table. Updated according to the referee's comments