Determination of the non-abelian Debye screening mass using classical chromodynamics
Tässä työssä tutkitaan gluonin Debye-massaa, ja sen aika- ja miehityslukudis-
tribuutioriippuvuutta käyttäen klassista väridynamiikkaa kahdessa paikkaulot-
tuvuudessa. Työssä tutkitaan myös ominaista liikemääräskaalaa ja miehitys-
lukudistribuutioita. Gluonin Debye-massa määritetään sovittamalla suora glu-
onien dispersiorelaatioon pienellä liikemäärällä. Tuloksia verrataan termisestä
kenttäteoriasta johdetun kaavan ennusteisiin.
Aluksi tutustutaan raskasionifysiikkaan liittyvään viitekehykseen. Tämän
jälkeen kerrataan nopeasti klassinen Yang-Mills teoria jatkumossa ja hilalla.
Käydään läpi Fourier kiihdytetty Coulombin mitan kiinnitysmenetelmä yk-
sityiskohtaisesti jatkumossa ja hilalla. Tämä tulee olemaan oleellinen osa työtä,
koska jotkut käytetyt observaabelit ovat mielekkäitä ainoastaan Coulombin
mitassa.
Tämän jälkeen esitellään työssä käytetyt mittariippumattomat ja mittariip-
puvat observaabelit ja käytetyt alkuehdot. Löydetään viitteitä gluonin nollasta
poikkeavan Debye-massan olemassaolosta suurilla miehitysluvilla ja myöhäisillä
dimensiottomilla ajoilla. Havaitaan, että gluonin Debye-massa kasvaa suurem-
milla miehitysluvuilla, kuten termisestä kenttäteoriasta voisikin odottaa.
Termisen kenttäteorian mukaan gluonin Debye-massa riippuu myös ajasta
miehityslukudistribuutionsa aikariippuvuuden kautta. Alhaisen statistiikan
takia ei voida kuitenkaan vetää varmoja johtopäätöksiä Debye-massan aikariip-
puvuudesta.
...
In this work we study the gluon Debye screening mass and its dependence on
time and occupation number distribution using classical chromodynamics in
two spatial dimensions. We also study the characteristic momentum scale and
occupation number distributions. We determine the gluon Debye screening
mass by performing linear fits into the gluon dispersion relation in the low
momentum regime. We compare the result to the one obtained using a formula
derived from thermal field theory.
We start by quickly reviewing the heavy-ion physics context for this work.
Then we quickly recap the classical Yang-Mills theory in the continuum and on
the lattice.
We will go through a Fourier accelerated Coulomb gauge fixing procedure in
detail in the continuum theory and on the lattice. This will be an essential part
of this work, as some observables we use are meaningful only in the Coulomb
gauge.
Then we introduce the gauge invariant and gauge dependent observables
and the initial conditions used. In this work we find evidence for the existence
of a non-zero Debye screening mass at high occupation numbers and late
dimensionless times. We observe that the Debye mass gets bigger at higher
occupation numbers as expected from thermal field theory.
According to the thermal field theory the gluon Debye mass is also time
dependent through its occupation number distribution dependence. Due to low
statistics we cannot draw any firm conclusions about the time dependence of
the Debye screening mass.
...
Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [29624]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
Spectral function for overoccupied gluodynamics from real-time lattice simulations
Boguslavski, Kirill; Kurkela, A.; Lappi, Tuomas; Peuron, Jarkko (American Physical Society, 2018)We study the spectral properties of a highly occupied non-Abelian nonequilibrium plasma appearing ubiquitously in weak coupling descriptions of QCD matter. The spectral function of this far-fromequilibrium plasma is ... -
Plasmon mass scale and quantum fluctuations of classical fields on a real time lattice
Kurkela, Aleksi; Lappi, Tuomas; Peuron, Jarkko (EDP Sciences, 2018)Classical real-time lattice simulations play an important role in understanding non-equilibrium phenomena in gauge theories and are used in particular to model the prethermal evolution of heavy-ion collisions. Above the ... -
Spatially dependent parton distribution functions and hard processes in nuclear collisions
Helenius, Ilkka (University of Jyväskylä, 2014) -
Open-source QCD analysis of nuclear parton distribution functions at NLO and NNLO
Walt, Marina; Helenius, Ilkka; Vogelsang, Werner (American Physical Society, 2019)We present new sets of nuclear parton distribution functions (nPDFs) at next-to-leading order and next-to-next-to-leading order. Our analyses are based on deeply inelastic scattering data with charged-lepton and neutrino ... -
Quasiparticle properties of nonequilibrium gluon plasma
Peuron, Jarkko (University of Jyväskylä, 2018)We apply classical gluodynamics to early stages of ultrarelativistic heavy-ion collisions. We start by giving a brief overview of QCD. Then we proceed to the space-time evolution of ultrarelativistic heavy-ion collisions ...