3+1维Glasma的模拟

Glasma是一种胶子物质态，可在相对论重离子碰撞中产生，是夸克-胶子等离子体的前驱体。该态的存在是色玻璃凝聚体（CGC）有效理论的预言。在CGC框架的许多应用中，采用 boost 不变近似，其假设原子核的纵向延展可近似为无限薄。因此，由此类碰撞产生的Glasma是boost不变的，并可在2+1维中有效描述。故而，boost不变Glasma的观测量按构造与快度无关。本论文的主要目标是发展一种用于非boost不变情形的数值方法，其中假设原子核为薄层但具有有限纵向延展。这与boost不变情形中所用的一些简化相冲突。特别地，必须在实验室系或质心系中以3+1维描述碰撞。参考系的改变迫使显式纳入原子核的色荷。该新方法通过使用McLerran-Venugopalan模型的扩展进行检验，该扩展包含一个纵向厚度参数，并将boost不变情形作为极限情况重现。研究Glasma的压强分量发现，压强各向异性仍然很大。由于boost不变性的显式破缺，Glasma的能量密度依赖于快度。所观测快度分布的宽度由碰撞能量控制，并可证明与实验数据大致相符。最后，发展了一种用于实时格点规范理论的新数值格式，其相比先前方法具有更高的数值稳定性。该新格式被证明是规范协变的，且即使对于大时间步也守恒高斯约束。