平衡和非平衡态的手征相变

来源 :清华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alabo353
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
一个好的微观理论具有很高的对称性,但是由于物质之间存在复杂的相互作用,宏观体系的对称性往往很低。对称性破缺将微观高对称性理论和宏观低对称性体系联系起来。手征对称性是色动力学重要的整体对称性,对于研究强相互作用物质的组成、结构以及多体性质具有重要的作用。本文将通过多种方法研究平衡态和非平衡态的手征相变,以及不同外界条件对于QCD物质对称性的影响。对于平衡态相变,本文采用非微扰和超出平均场方法,关注动力学涨落对相变临界行为的影响;对于非平衡态手征相变,本文通过量子输运理论自洽探讨了非平衡输运中的手征磁效应和手征相变。本文的第一部分主要探讨了平衡态手征相变,用多种方法多角度论证了动力学涨落在手征相变中的重要作用。首先,我们采用非微扰方法研究有限同位旋密度对于强相互作用物质的影响。通过求解SU(2)模型的泛函重整化群流方程以及计算不动点附近的临界指数,我们分析了π超流的普适类。我们进一步用非微扰方法计算了π超流中的介子激发态的谱函数,通过谱函数中的软模式探讨π超流从玻色爱因斯坦凝聚到BCS超流的过渡。然后,我们通过泛函重整化群方法,研究了手征相变对热密介质中夸克激发态的影响。我们首次计算了有限温度的夸克谱函数,并且和单圈计算结果进行了比较。再者,我们探讨磁场对平衡态QCD物质的影响,研究了中性和带电介子在磁场中的性质。在Nambu–Jona-Lasinio模型中,通过玻色化的方法推导出磁场中介子的有效拉氏量,在此过程中解决了之前研究中遇到的带电介子的Schwinger相位的问题。在相对论重离子碰撞中产生的夸克胶子等离子体及其演化,是实验上研究QCD物质的重要途径。为了将理论和实验相比较,需要研究非平衡态下强相互作用物质的性质。本文的第二部分采用Wigner函数方法作为量子输运理论的基础,研究了实验中密切关注的两个议题:手征磁效应和QCD临界点。我们通过Wigner函数的方法研究了QCD物质在磁场中的输运行为,推导了费米子质量对手征动力论方程的修正,和对手征磁效应可能的影响。最后,我们探索了膨胀体系中的手征相变。通过数值求解耦合的输运方程和能隙方程,自洽地研究了序参量随时间和空间的演化,以及手征相变对系统中热力学量演化的作用。最后我们对本文进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。
其他文献
季节内振荡(Madden Julian Oscillation,MJO)作为热带气候系统极为重要的组成部分,以其特别的时间尺度桥接了天气和气候变化,因而MJO现象的准确模拟和预测尤为重要。观测研究表明非绝热加热的垂直结构对MJO发展至关重要,特别是加热廓线中缺少高层峰值加热被认为是MJO模拟较差的关键因素。本文通过修正对流加热垂直廓线形状,使其包括高层峰值加热及低层冷却的中尺度对流系统中层云加热结
神经冠(neural crest)细胞是脊椎动物特有的在胚胎发育过程中的一种细胞群,神经冠细胞位于神经胚的神经管两侧,具有多潜能,可以进行长距离迁移,在生物体的不同位置发育出包括颌面骨骼、色素细胞、感觉神经元、胶质细胞等多种类型的细胞。神经冠是脊椎动物进化发育史上的一次飞跃,提高了脊椎动物的猎食能力和对环境的适应能力。为了研究神经冠细胞的进化起源,本论文以神经冠细胞形成及发育背后的基因调控网络为切
降水与水汽模拟正确与否是反映全球气候模式模拟可靠性的重要指标,其偏差归因分析对改进模式性能有着重要意义。本研究重点关注热带地区的降水与水汽偏差,以及它们与大尺度环流和对流之间的联系。通过与再分析资料和观测资料的对比,四个代表性的CMIP5模式的降水和水汽模拟情况得到了评估。结果表明所有模式都高估了热带地区降水量,而水汽的垂直分布则因模式而异,但所有模式都高估了对流层水汽年际变化受地表水汽变化的影响
R-loop生物学是近几年广受关注的研究热点,作为基因组上的一种特殊的染色体结构,R-loop由一条RNA:DNA杂合链和一条单链DNA组成。基因组上的R-loop结构参与多种生理过程,并影响基因组稳定性,因此R-loop水平的控制对基因组稳定性的维持至关重要。尽管大量研究表明R-loop广泛存在于多个物种中,但是目前为止在植物叶绿体中的研究还很少。为了研究R-loop对叶绿体基因组稳定性影响的分
镜像生物学系统作为一门新生的生物学领域,目前在生物医学等行业展现了非常大的应用前景。例如它可以用于构建新的镜像中心法则以及用于镜像核酸适配体药物的筛选。但在这一个领域的发展构建过程中面临着一个重大的阻碍,即缺乏合适的镜像DNA测序技术。尽管如今测序技术已经取得了巨大的发展,但没有报道表明现有的测序技术是能够应用到镜像DNA的序列测定的。由于缺乏特定功能的镜像酶,目前大多数测序技术采用边合成边测序方
陆生植被是全球碳水循环的重要组成部分,把握植被碳水耦合特征及其对环境水分条件的响应机制,对全球碳水循环和气候变化模拟具有重要科学意义。本研究从植被导度受水分约束调节的机理入手,通过模型模拟与理论分析相结合,探讨了植被导度与环境水分条件的响应关系,并深入研究植被日内碳水通量耦合迟滞特征以及植被用水效率受环境水分条件的影响关系,研究为理解植被碳水通量耦合的变化特征和规律提供了新的视角。基于Penman
五次卡拉比-丘3-流形的Gromov-Witten不变量的计算是Gromov-Witten理论中的核心问题之一。在物理文献中,BCOV全纯异常方程是唯一一个可以有效地计算高亏格不变量的方法。BCOV全纯异常方程是非全纯自由能的一族二次递归关系,物理学家用该方程与一些其它条件递归地解出非全纯自由能。然而,非全纯自由能与全纯异常方程在数学上并没有一个严格定义。物理文献指出,非全纯自由能的非全纯部分来自
蛋白质结构从头预测作为结构生物学领域最为重要和最具挑战性的问题之一,是蛋白质分子从无规则结构逐步折叠成天然态构象的过程。蛋白质结构从头预测的研究对理解蛋白质折叠机理和了解蛋白质构象的动态变化与功能行使之间的关系具有重要的意义。作为从头开始结构预测的主要组成部分,高效的构象搜索算法和精确的势能函数是结构预测模型准确性的重要保证。伴随着Rosetta程序的巨大成功,近二十年以来,片段组装法已经成为最为
对星系来说,给定波段内的恒星质量-光度比值(质光比)与其光学颜色之间存在紧密的相关性,这些相关性已被广泛应用为快速估计星系恒星质量的工具。然而,这种估算方法通常使用宽波段测光的能谱或者星系中心的光谱信息进行校准,目前还不清楚同样的估算公式是否可以直接应用于星系的不同区域而得到没有偏差的恒星质光比。在本文中,我们利用SDSS/Ma NGA巡天项目提供的积分场单元光谱,检查了空间可分辨的由全光谱拟合得
蛋白质的天然态构象中,残基与残基之间的接触信息包含了非常丰富的蛋白质结构信息。随着蛋白质序列数据库的积累、蛋白质残基共进化算法的进步、以及机器学习和深度学习算法的发展,蛋白质残基接触预测逐渐成为预测蛋白质三维结构的重要手段之一。利用蛋白质残基接触预测,可以大大降低预测蛋白质三维结构的复杂度,降低三维结构的搜索空间,提高蛋白质结构预测的效率与准确率。目前,残基接触预测算法大都将蛋白质的共进化矩阵视为