Брагута В. В., Коломоец Н. В., Котов А. Ю., Кудров И. Е., Неделько С. Н., Роенко А. А., Сычев Д. А., Герштейн Я. А.
a) Уравнение состояния кварк-глюонной плазмы в присутствии внешнего магнитного поля и ненулевого химического потенциала.
Исследовано уравнение состояния КХД при ненулевой барионной плотности в присутствии внешнего магнитного поля. Были вычислены первые три коэффициента разложения давления в ряд Тейлора по химическому потенциалу, и исследована их зависимость от напряженности внешнего магнитного поля. Вычисления проводились с динамическими кварками трех ароматов при физической массе пиона. Чтобы обойти проблему знака, расчеты проводились при мнимом значении барионного химического потенциала, после чего результаты аналитически продолжались в область действительных значений. Расчеты выполнены для трех значений магнитного поля eB = 0.3, 0.6, 1.2 ГэВ2. Для вычислений использовались решетки размеров 8×323, 10×403, 12×483, после чего выполнена экстраполяция значений коэффициентов разложения в непрерывный предел. Коэффициенты разложения демонстрируют увеличение своих абсолютных значений, а также смещение экстремумов своих температурных зависимостей в сторону меньших температур с ростом напряженности внешнего магнитного поля.
b) Смешанная неоднородная фаза во вращающейся глюонной плазме
Было исследовано возникновение при твердотельном вращении Nc = 3 глюонной плазмы, при определенных соотношениях температуры, скорости вращения и размера системы, смешанной неоднородной фазы, содержащей области фаз конфайнмента и деконфайнмента, находящиеся в термодинамическом равновесии друг с другом. Фазовый переход конфайнмент/деконфайнмент изучался путем вычисления локальной петли Полякова и ее восприимчивости для разных значений температуры и мнимой угловой скорости, которая использовалась в целях избегания проблемы знака. Обнаружено, что для точек, находящихся на расстоянии r от оси вращения, критическую температуру можно приблизительно описать формулой: Tc(r,ωI)/Tc0 = C0(vI2) – C2(vI2)(r/R)2 + C4(vI2)(r/R)4, где Tc0 — температура перехода конфайнмент/деконфайнмент в невращающейся SU(3)-глюодинамике, vI = ωIR — линейная скорость вращения, Ci(vI2) — линейные по vI2 функции, ωI — мнимая угловая скорость, r — расстояние до оси вращения, R — характерный размер системы в поперечном направлении. Также выполнено аналитическое продолжение результатов с мнимых значений угловой скорости, на вещественные.
c) Связь возникновения смешанной неоднородной фазы с механическим и хромомагнитным вкладами в действие вращающейся глюодинамики
Члены действия вращающейся глюодинамики, зависящие от угловой скорости, можно описать следующим образом: линейный по угловой скорости член представляет собой произведение углового момента глюонов на угловую скорость, тогда как квадратичный по угловой скорости член описывает взаимодействие угловой скорости с хромомагнитным полем. Было обнаружено, что возникновении смешанной неоднородной фазы именно второй хромомагнитный член играет доминирующую роль, и именно он определяет отклонение картины возникновения смешанной неоднородной фазы от наивной картины, возникающей на основе рассмотрения закона Толмана-Эренфеста. Также Монте-Карло моделированием было подтверждено существование смешанной фазы для действительных значений угловой скорости в случае, когда рассматривается только хромомагнитная часть действия, при этом не возникает проблемы знака.