来自超相对论核碰撞的热强相互作用物质热力学

在粒子对撞机上进行的超相对论能量重原子核碰撞用于产生夸克-胶子等离子体，这是一种夸克和胶子不被禁闭成强子、色自由度被释放的物质状态。该状态被认为是在碎裂成抵达粒子探测器的数千个粒子之前产生的一种瞬态现象。尽管经过二十年的研究，重大的开放问题之一仍是实验确定重离子碰撞中达到的温度，并同时确定另一热力学量(如熵密度)，从而得以获知自由度的数目。在此我们利用最先进的流体力学模拟获得了首个此类确定。我们定义了一种在介质时空演化上平均的有效温度。然后，利用实验数据，我们确定了大型强子对撞机上铅-铅碰撞所产生的物质中的该温度、相应熵密度和声速。我们的结果与格点量子色动力学的第一性原理计算一致，并证实确实产生了退禁闭物质相。