对称能的密度相关对中子星性质的影响

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:long840223
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
原子核和核物质是由质子和中子组成,核子之间通过交换介子传递核力。而强子由夸克组成,夸克是自旋为1/2的费米子。夸克间通过交换胶子传递强相互作用。QCD理论是描述这种强相互作用的基础理论,它具有夸克禁闭,手征对称性的自发破缺以及在高能时夸克渐进自由的特征。但介于其在低能区域的非微扰特性,QCD的严格求解比较困难。  夸克质量密度相关(QMDD)模型是Fowler,Raha和Weiner于二十年前提出的,其基本假设是令夸克和反夸克的质量和体系的重子数密度nB成反比,并令比例因子为口袋常数B。该模型不仅可以唯象地给出夸克禁闭现象,还能够解释大块奇异夸克物质。虽然QMDD模型能给出夸克禁闭的解释,但却没有给出合理的QCD相图。  另外,夸克介子耦合(QMC)模型也是一种唯象模型,它最早由Guichon在1988年提出。在QMC模型中,核物质被认为是非交叠的MIT口袋,ω介子和σ介子组成的集合。夸克和介子的相互作用只局限于MIT口袋内部。研究表明,QMC模型能够成功描述核物质的饱和性质,有限核的性质,以及讨论不对称核物质。但它不能用来描述夸克的去禁闭相变,做超越平均场的核多体计算也有困难。  改进的夸克质量密度相关(IQMDD)模型严格计算了口袋常数B随温度下降的变化关系,夯实了夸克质量密度温度相关(QMDTD)模型的理论基础。同时在QMDD模型的基础上,引入了夸克与介子的耦合,代替了夸克禁闭的MIT边界条件,使得模型能处理夸克去禁闭相变和基于夸克与介子自由度的核多体计算问题。IQMDD模型中夸克的质量仍然是密度相关的,它的独特之处在于用夸克质量与重子数密度成反比的假设代替MIT口袋边界条件。在此之前,我们在IQMDD模型中引入了σ场,ω场与u,d夸克耦合,已成功地拟合了饱和密度下对称核物质的性质,压缩系数,核子的有效质量以及状态方程。可以发现,IQMDD模型不仅可以成功描述核物质性质,同时也给出了合理的夸克去禁闭相变温度。接下来又将模型进一步推广,加入同位旋矢量ρ介子,讨论了不对称核物质,特别是中子物质和中子星。  由于中子星中心密度几倍于饱和密度,我们试着将核物质的理论结果应用到中子星的相关性质计算中。核物质是一个静态的,均匀的理想系统,也是处理问题比较简单的系统。因此采用上述模型处理夸克和介子的运动方程时,我们引入了平均场近似。在讨论不对称核物质时,通过拟合核物质系统的饱和性质,压缩模量,饱和点处的对称能等确定夸克和介子的相关耦合常数,进而给出体系的状态方程。运用TOV方程,得出中子星的最大质量与中心密度的关系以及质量-半径关系。之前的工作中,在确定ρ介子耦合系数时,仅局限于饱和点处的对称能值,得出其常数解。然而,对称能的高密度处的行为一直是丰中子核物理的讨论热点,因此在研究中子星物质时应该考虑其影响。同时,与对称核物质系统相比,ρ介子耦合系数有可能影响不对称核物质系统状态方程的软硬程度,进而影响中子星的最大质量及相关性质。  这篇工作以此为切入点,关注近年来对称能的高密度处的行为,并考虑到非线性的耦合势存在高密度的稳定问题,令ρ介子耦合系数密度相关,从而进行上述计算。研究给出了比常数情况更小的中子星的最大质量。因此可以得出结论,对称能的密度依赖对中子星的性质是有影响的,研究也是有一定意义的。  这篇论文由两部分组成:第一章介绍了相关的物理量的概念,以及所用的IQMDD模型。第二章考虑密度相关的对称能对中子星相关性质的影响。
其他文献
近年来,随着超宽带无线电通信系统的发展,超宽带天线的研究吸引了广大研究者们的注意,不同形式的UWB天线也陆续被研究者们提出。UWB天线作为超宽带无线电通信系统的终端设备,电子
在本工作中我们主要讨论一个由弦理论启发而来、可用于天文和宇宙学的(唯像)模型。在该模型中物质通过与弦理论中的规范场耦合而受到额外的一个作用力,该作用力在一些宇宙学或者
高能弹性电子散射是研究原子核电荷密度分布及质子密度分布最有力的工具。由于受制靶技术的限制,过去的原子核电子散射实验研究仅限于稳定核及长寿命不稳定核。随着放射性核束
多年以来,纳米及亚微米颗粒(以下简称为“微纳颗粒”)的研究和应用在物理、化学、生物、材料,电子以及医学等多个学科领域得到了迅猛的发展。微纳颗粒在溶液环境相中带电这一传统
氮掺杂碳纳米管的可控制备对其在场发射、能源和催化等领域的应用有着重要的意义,但目前获得低成本且高纯可控的氮掺杂纳米管(NCNT)的手段仍显不足。本文采用ZnO纳米棒为模板,不添加催化剂,制备NCNT,并对其进行场发射性能的测试。(1)首先采用低温水热法在硅基底上制备ZnO纳米棒阵列,并考察了生长温度、生长时间和生长液浓度等因素对ZnO纳米棒阵列形貌的影响;由实验结果可得:当反应温度为90℃,反应时
高温超导技术和超导材料因为具有广阔的应用前景而被广泛关注。REBCO高温超导块材更是在超导电机、磁悬浮运输系统、超导储能以及轴承等方面具有重要的应用前景。作为应用的
学位
本论文主要工作是利用高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)研究了高质量AxFe2-ySe2(A=K,Cs)单晶样品的电子结构。通过分析该体系的电子能带,发现AxFe2-ySe2(A=K,Cs)样品的能带有如
换能器已经广泛应用于水下探测、无损探伤、医疗超声诊断等重要领域。随着应用领域的不断扩展和对换能器的性能要求越来越高,使得高性能换能器的需求不断提升。而换能器材料的
本文针对本研究组提出的一种基于软件的新型超分辨荧光成像技术,开发了一套相应的扫描控制,图像采集,信号处理和图像重构软件系统。此超分辨荧光显微系统通过该软件控制压电陶瓷