Sự phục hồi đối xứng chiral trong môi trường hạt nhân

Microsoft Word 51 Dang Thi Minh Hue doc Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN 978 604 82 2981 8 582 SỰ PHỤC HỒI ĐỐI XỨNG CHIRAL TRONG MÔI TRƯỜNG HẠT NHÂN Đặng Thị Minh Huệ1, Lê Thị Thắ[.]

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 SỰ PHỤC HỒI ĐỐI XỨNG CHIRAL TRONG MÔI TRƯỜNG HẠT NHÂN Đặng Thị Minh Huệ1, Lê Thị Thắng1 Trường Đại học Thủy lợi, email: dtmhue@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU Đối xứng chiral đối xứng phải trái, tính chất cấu trúc hạt nhân (còn hiểu đối xứng gương hạt nhân) Các nghiên cứu thực nghiệm lý thuyết chứng minh vật lý hạt nhân gắn liền với vật lý hadron [1, 2, 3] Hạt nhân vật chất tương tác mạnh, đậm đặc Hadron trạng thái kết hợp quark, baryon meson Các tính chất hadron liên quan đến phục hồi đối xứng chiral kiểu chuyển pha tương ứng toán quan tâm điển hình vật lý hạt nhân Sự phá vỡ đối xứng chiral tự phát phát sinh ngưng tụ quark Tức mật độ quark tham số trật tự phục hồi đối xứng chiral Khi nén vật chất hadron nhiệt độ hadron làm tăng lên, mật độ lượng thay đổi đột ngột tạo nên chuyển pha Nếu chuyển pha kèm với giảm mạnh đến khơng mật độ quark đối xứng chiral phục hồi Trong số trường hợp, đối xứng chiral phục hồi nhờ xuất hadron cục trình chuyển pha [2] Bức tranh cấu trúc pha chuyển pha tương ứng môi trường vật chất sáng rõ qua phụ thuộc tham số trật tự mật độ hạt; mật độ lượng môi trường vào nhiệt độ số tương tác [4] Để nghiên cứu lĩnh vực mặt lý thuyết, sử dụng mơ mơ hình sắc động lực học lượng tử (QCD) hiệu dụng; mơ hình sigma tuyến tính, mơ hình Nambu - Jona - Lasinio… [2, 3, 5] Tiếp tục hướng nghiên cứu tính chất hadron mơi trường hạt nhân dựa mơ hình sigma tuyến tính có tham gia quark gần vòng [5] Ở báo nghiên cứu lý thuyết cấu trúc pha liên quan đến phục hồi đối xứng chiral mơi trường hạt nhân có xét đến tồn omega meson PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mơ hình sigma tuyến tính giải thích phá vỡ đối xứng chiral tự phát phục hồi đối xứng mật độ cao chất hạt nhân, đồng thời tiên đoán trạng thái dị thường chất hạt nhân - đối xứng chiral phục hồi khối lượng hiệu dụng nucleon bị triệt tiêu Do chúng tơi sử dụng mơ hình sigma tuyến tính gần vòng trường quark để nghiên cứu cấu trúc pha môi trường hạt nhân quan điểm lý thuyết trường lượng tử nhiệt độ hữu hạn hình thức luận thời gian ảo Lagrangian mơ hình có dạng: L   (i     g v  mq     (1)   g s   i 5    LM , đó:   LM            F F   U , m2 2 gvs2 2 2  U           2   , 2 4!   (m  m2 ), m2  (3m2  m2 ) f 582 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8  Với F    ; Ψ, ϕ,  ,  toán tử trường tương ứng với quark, sigma meson, pi meson omega meson; mq , mσ, mπ mω khối lượng tương ứng với quark, sigma meson, pi meson omega meson; μ hố học mơi trường hạt nhân; fπ số phân rã pion chân không; λ số tương tác quark vô hướng; gs, gv, gsv số tương tác vô hướng - vô hướng; vector - vector; vô hướng vector mô hình (1) Từ (1), tác giả xác định đại lượng nhiệt động hadron môi trường hạt nhân, từ thiết lập phương trình trạng thái mơ tả tính chất mơi trường hạt nhân tiến hành tính số khảo sát cấu trúc pha, kịch chuyển pha liên quan đến phục hồi đối xứng chiral môi trường hạt nhân KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tương tự [5], từ biểu thức định nghĩa nhiệt động học, thu biểu thức nhiệt động Ω hình thức luận thời gian ảo không gian xung lượng: m mq2  mq4    m202    12 k dk 2 g s2 24 g s4  Ek  T ln 1  e  E  , (2) 2 đó: Ek  k  mq2 lượng  /T   T ln 1  e  E / T vỏ quark; E  Ek   , E  Ek   lượng quark phản quark Từ (2) thu được: * Mật độ quark môi trường hạt nhân:   1  k dk , (3)   q  1  E  E     T T 1 e  1 e 1 với hàm phân bố E ; E T T 1 e 1 e Fecmi-Dirac quark phản quark môi trường hạt nhân * Mật độ vô hướng:   s  2      mq  1  (4)  2  E  E  k dk  mq  Ek   1 e T 1 e T    Mối liên hệ mật độ quark mật độ vô hướng là: m m  m3 g m  (5)  s   q  4q  v q q gs 6gs m mq * Mật độ áp suất: Trạng thái vật lý quan sát phải trạng thái ứng với cực tiểu nhiệt động Từ biểu thức định nghĩa áp suất, thu biểu thức áp suất môi trường hạt nhân (hệ liên kết hadron) theo mật độ quark là: 2 g s2 g v2 m mq  mq      s q 2m2 2m2 g s2 24 g s4 (6) E E           k dk  Ek  T ln   e T   T ln   e T        P       * Mật độ lượng toàn phần xác định phép biến đổi Legendre áp suất, thu được: m mq2  mq4 g2 g2   s  s2  v  q2   2m 2m g s2 24 g s4 (7)     1    k dk  Ek  E  E 1      e T  e T   Các phương trình (6), (7) phương trình trạng thái cho phép xác định tính chất chất hạt nhân Sau chúng tơi dựa vào phương trình (3) để khảo sát phụ thuộc nhiệt độ mật độ quark chất hạt nhân ứng với thông số chọn phù hợp với thực nghiệm là: gs = 3; λ = 1.10-12 eV-2; gv = 1; mq = MeV; mσ = 600 MeV; (8) fπ = 93 MeV; μ = 0; mσ = 738 MeV; mπ = 138 MeV [3-5] Kết cho Hình Hình cho thấy nhiệt độ mơi trường hạt nhân tăng lên, mật độ quark giảm mạnh không nhiệt độ tới hạn xác định Điều chứng tỏ đối xứng chiral môi trường hạt nhân phục hồi nhiệt độ tăng lên, đạt tới nhiệt độ tới hạn Hình cho thấy chuyển pha chiral chuyển pha loại Để khẳng định loại chuyển pha này, dựa vào phương trình (7) để khảo sát phụ thuộc mật độ lượng 583   Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 vào nhiệt độ ứng với tham số chọn Kết cho Hình Hình Sự phụ thuộc mật độ quark môi trường hạt nhân vào nhiệt độ ứng với tham số chọn (8) KẾT LUẬN Sử dụng mơ hình sigma tuyến tính có tham gia quark, nghiên cứu cấu trúc pha môi trường hạt nhân Các kết thu sau: Thu biểu thức giải tích mật độ: quark; vô hướng; lượng môi trường hạt nhân Đối xứng chiral chất hạt nhân phục hồi nhiệt độ đạt đến giá trị tới hạn xác định làm tăng từ 0K chuyển pha tương ứng chuyển pha loại Pha chiral môi trường hạt nhân ứng với liên kết hadron mạnh Kết 2, kết báo TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình Sự phụ thuộc vào nhiệt độ mật độ lượng môi trường hạt nhân ứng với tham số chọn (8) Hình cho thấy phù hợp giá trị tới hạn xảy chuyển pha với hình 1: Tc = 3,4.10-8 K Mật độ lượng có cực tiểu nhiệt độ tăng lên đến giá trị tới hạn Tc Do chuyển pha chiral tương ứng chuyển pha loại hai Hơn nữa, nhiệt độ tới hạn, mật độ lượng âm đạt giá trị cực tiểu thể nhiệt độ liên kết mơi trường hạt nhân mạnh Điều khơng khẳng định lần đối xứng chiral phục hồi mà khẳng định phù hợp, mơ hình nghiên cứu kết nghiên cứu báo [1] Gurjav Ganbold (2011), Hadron spectrum and the innfrared behavior of QCD coupling IOP publishing, doi: 10.1088/17426596/295/1/012041 [2] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh and Phung Thi Thu Ha (2013), Phase transition patterns of nuclear matter base on extended linear sigma model, International Journal of Modern Physics E 22, No 11 - 1350077 [3] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh, Nguyễn Văn Long and Le Viet Hoa (2007), Phys Rev C76 045202 [4] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan And, Le Viet Hoa and Dang Thi Minh Hue (2016), Phase structure of binary Bose-Einstein condensates at finite temperature, International Journal of Modern Physics B, Vol.30, No.26, pp 1-18 (1650195), DOI: 10.1142/SO 217979216501952 [5] Dang Thi Minh Hue, Le Thi Thang (2018), kỷ yếu Hội nghị Khoa học thường niên Trường ĐHTL 584 ... lượng môi trường hạt nhân Đối xứng chiral chất hạt nhân phục hồi nhiệt độ đạt đến giá trị tới hạn xác định làm tăng từ 0K chuyển pha tương ứng chuyển pha loại Pha chiral môi trường hạt nhân ứng... Hình Hình cho thấy nhiệt độ môi trường hạt nhân tăng lên, mật độ quark giảm mạnh không nhiệt độ tới hạn xác định Điều chứng tỏ đối xứng chiral môi trường hạt nhân phục hồi nhiệt độ tăng lên, đạt... trường hạt nhân, từ thiết lập phương trình trạng thái mơ tả tính chất mơi trường hạt nhân tiến hành tính số khảo sát cấu trúc pha, kịch chuyển pha liên quan đến phục hồi đối xứng chiral môi trường