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核理论

arXiv:1105.0676v2 (nucl-th)
[提交于 2011年5月3日 (v1) ,最后修订 2011年8月23日 (此版本, v2)]

标题: 初始状态涨落在重离子碰撞中的命运。 III 流体力学的第二幕

标题: The Fate of the Initial State Fluctuations in Heavy Ion Collisions. III The Second Act of Hydrodynamics

Authors:Pilar Staig, Edward Shuryak
摘要: 流体动力学对重离子碰撞中“小爆炸”的描述出乎意料地成功,这主要是由于夸克-胶子等离子体的粘度非常小。 在本文中,我们系统地研究了小扰动的传播,这些扰动也以流体动力学方式处理。 我们从一些已知的技术开始,这些技术允许对膨胀的火球之上的小扰动传播进行解析计算。 最简单的近似是“几何声学”,它用传播的“声子”的力学方程代替波动方程。 接下来我们转向变量可以分离的情况,在这种情况下,不仅可以得到eikonal相位,还可以得到扰动的振幅。 最后,我们关注所谓的Gubser流,这是火球膨胀的一个特定共形解析解,在其上可以推导出小扰动的闭合方程。 完美流体动力学允许所有变量分离,并且所有方程都可以用已知的特殊函数来求解。 因此,我们可以收集所有谐波的解析表达式,并重建问题的完整格林函数。 在粘性情况下,方程仍然允许变量分离,但其中一个方程必须数值求解。 我们仍然可以收集所有谐波,并展示实时扰动演化,观察到粘性引起的谱和次级粒子相关函数的变化。 最后,我们将计算的相关函数的角形与STAR实验数据进行比较,并发现对于足够大的粘度,有出乎意料的良好一致性。
摘要: Hydrodynamical description of the "Little Bang" in heavy ion collisions is surprisingly successful, mostly due to the very small viscosity of the Quark-Gluon plasma. In this paper we systematically study the propagation of small perturbations, also treated hydrodynamically. We start with a number of known techniques allowing for analytic calculation of the propagation of small perturbations on top of the expanding fireball. The simplest approximation is the "geometric acoustics", which substitutes the wave equation by mechanical equations for the propagating "phonons". Next we turn to the case in which variables can be separated, in which case one can obtain not only the eikonal phases but also amplitudes of the perturbation. Finally, we focus on the so called Gubser flow, a particular conformal analytic solution for the fireball expansion, on top of which one can derive closed equations for small perturbations. Perfect hydrodynamics allows all variables to be separated and all equations to be solved in terms of known special functions. We can thus collect the analytical expression for all the harmonics and reconstruct the complete Green function of the problem. In the viscous case the equations still allow for variable separation, but one of the equations has to be solved numerically. We still can collect all the harmonics and show real-time perturbation evolution, observing viscosity-induced changes in the spectra and the correlation functions of secondaries. We end up by comparing the calculated angular shape of the correlation function to the STAR experimental data, and find, for sufficiently large viscosity, a surprisingly good agreement.
评论: 论文在PRC审稿意见后进行了修改。以这种形式重新提交了。
主题: 核理论 (nucl-th)
引用方式: arXiv:1105.0676 [nucl-th]
  (或者 arXiv:1105.0676v2 [nucl-th] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1105.0676
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.84.044912
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来自: Pilar Staig [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2011 年 5 月 3 日 20:03:28 UTC (1,957 KB)
[v2] 星期二, 2011 年 8 月 23 日 17:27:05 UTC (3,232 KB)
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