近日，兰州大学稀有同位素前沿科学中心、核科学与技术学院Navid Abbasi教授与合作者在极端条件核物质领域研究中取得重要突破，他们采用有效场论的方法，通过圈图计算发现，夸克胶子等离子体相关守恒量的弛豫时间并不依赖于重整化标度，且与Fermi-Hubbard模型描述的强耦合Bad-Metallic系统的结果相吻合。相关成果发表在物理学国际权威期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)，Navid Abbasi教授是论文第一作者和共同通讯作者，合作者包括美国阿拉巴马大学和加拿大多伦多大学的学者。
相变普遍存在于各类物质过程中。大家熟知水的固液气相变，是电磁相互作用层面上的相变现象。核物质也存在相变，它是由自然界四种基本相互作用中之一的强相互作用主导和支配的。组成核物质的基本单元是夸克和胶子，在低温低密度下，夸克和胶子被束缚在核子中，这是强子物质相。当达到极高温度和极高密度时，夸克与胶子摆脱强作用力的束缚，从核子中逃离，形成一种新的物质形态，即夸克胶子等离子体（QGP），这是QGP相。强相互作用基础理论是量子色动力学（QCD），但由于QCD的低能非微扰性质，我们不知道核物质如何从QGP相转换到强子物质相，尤其不清楚是否存在QCD相变临界点及其位置。因此研究极端条件下的核物质系统是当前高能核物理的前沿热点。
使用大型加速器将两束带电原子核加速到接近光速并发生碰撞，即相对论重离子碰撞实验，在很小的体积内沉积巨大的能量，创造出高温高密的物理环境，从而形成夸克胶子等离子体。它是目前人类在实验上创造和研究QCD相变的唯一方法。当下相对论重离子碰撞试验的核心目标之一就是寻找QCD相变临界点。由于相关实验的复杂性，理论研究需要通过精细模拟QGP在QCD相图中的演化过程，以拟合实验数据。然而，QCD临界点附近的长程关联使得相关模型的构建变得非常困难，其中的关键问题在于如何描述QCD临界点附近各种守恒量的输运行为。尤其是靠近QCD临界点处，QGP相关守恒量的弛豫时间变大，影响整个系统的动力学。Navid Abbasi教授近期的研究成果揭示了QGP相关守恒量的弛豫时间不依赖于重整化标度，这是该领域理论上的一个重要进展。
Navid Abbasi教授是核科学与技术学院于2019年引进的核物理专家，主要从事高能核物理研究，在QCD临界点相关研究中取得了一系列成果。他还担任本科生原子核物理专业基础课《热力学与统计物理》的课程教学，在提升学院专业的英语教学水平和国际化发展等方面发挥着重要的作用。
论文链接：
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.132.131602
内容来源 | 兰州大学核科学与技术学院
编辑 | 温彩霞
责任编辑 | 彭倩