Το διάγραμμα φάσης της κβαντικής χρωμοδυναμικής με μη αβελιανό μοντέλο οιονεί σωματιδίων

Abstract

This work concerns the development of a quasiparticle model for the description of strongly interacting matter in the quark deconfinement region. Initially, a family of microstates of the gluonic field is identified, consisting of classical solutions of the SU(3) Yang–Mills theory in theform of nonlinear plane waves. Based on these microstates, a quasiparticle model is proposed for the description of the thermodynamic properties of the gluonic field. The model is shown to reproduce with high accuracy the numerical results of SU(3) lattice calculations. Subsequently, quasifermions describing strongly interacting quarks are incorporated into the model. The extended model successfully describes Lattice-QCD results at zero baryochemical potential andfor 2+1 quark flavors. Moreover, the model allows for a direct phenomenological interpretation of the equation of state as determined by lattice theory. Finally, by introducing a nonzero baryochemical potential into the model, the position of the chiral critical point in the baryochemical potential–temperature plane is determined.

Η εργασία αφορά την ανάπτυξη ενός μοντέλου οιονεί σωματιδίων για την περιγραφή της ισχυρά αλληλεπιδρώσας ύλης στην περιοχή απεγκλωβισμού των quarks. Αρχικά προσδιορίζεται μια οικογένεια μικροκαταστάσεων του γλουονικού πεδίου που αποτελείται από κλασικές λύσεις της SU(3) Yang-Mills θεωρίας σε μορφή μη γραμμικών επιπέδων κυμάτων. Με βάση αυτές τις μικροκαταστάσεις προτείνεται ένα μοντέλο οιονεί σωματιδίων για την περιγραφή των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων του γλουονικού πεδίου. Το μοντέλο αναδεικνύεται ικανό να περιγράψει τα αριθμητικά αποτελέσματα υπολογισμών της SU(3)θεωρίας στο πλέγμα με μεγάλη ακρίβεια. Κατόπιν εισάγονται στο μοντέλο οιονεί φερμιόνια που περιγράφουν τα ισχυρά αλληλεπιδρώντα quarks. Το επεκταμένο μοντέλο περιγράφει επιτυχώς τα αποτελέσματα της Lattice-QCD για μηδενικό βαρυοχημικό δυναμικό και 2+1γεύσεις quarks. Επιπλέον το μοντέλο μας επιτρέπει την άμεση φαινομενολογική ερμηνεία της καταστατικής εξίσωσης όπως αυτή προσδιορίζεται από την πλεγματική θεωρία. Τέλος, εισάγοντας μη μηδενικό βαρυοχημικό δυναμικό στο μοντέλο επιτυγχάνεται ο προσδιορισμός της θέσης του χειραλικού κρίσιμου σημείου στο επίπεδο βαρυοχημικού δυναμικού-θερμοκρασίας.