RHIC 处 Au+Au 碰撞中的粘性流体动力学

我们研究了经历纵向 boost 不变运动和任意横向膨胀的最小粘性（$\frac{\eta}{s}$=0.08）QGP 流体的时空演化。从耗散相对论流体的现象学 Israel-Stewart 理论导出的剪切应力张量分量的弛豫方程，与能量 - 动量守恒方程联立求解。对理想流体和粘性流体演化的比较表明，两者在类似的初始条件下（如相同的平衡时间、能量密度和速度分布）初始化，粘性流体中的能量密度或温度演化比理想流体慢。粘性演化中的横向膨胀也更大。我们还研究了粘性动力学中的粒子产生。与理想动力学相比，粘性动力学中高 $p_T$ 处的粒子产额增加。另一方面，椭圆流减小。如果在初始时间 $\tau_i$=0.6 fm 处以熵密度 $s_{ini}$=110 $fm^{-3}$ 初始化的最小粘性 QGP 流体在温度 $T_F$=130 MeV 时冻结，则可以解释已识别粒子的 $p_T$ 谱的中心度依赖性。实验测得的 0-5%、5-10%、10-20%、20-30%、30-40% 和 40-50% Au+Au 碰撞中 $\pi^-$、$K^+$ 和质子的 $p_T$ 谱在整个实验 $p_T$ 范围内得到了很好的重现。这与理想动力学形成对比，后者仅在 $p_T\approx$1.5 GeV 以下重现谱线。最小粘性 QGP 流体还能解释中等中心度（10-20%、16-23%、20-30%）碰撞中的椭圆流。最小偏差椭圆流也得到了解释。然而，该模型在极中心或极边缘碰撞中低估/高估了椭圆流。