Loading...

On the Effects of Finite Temperature and Background Magnetic Fields on the Observables of Heavy Ion Collisions

Taghinavaz, Farid | 2016

3196 Viewed
  1. Type of Document: Ph.D. Dissertation
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 49229 (04)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Physics
  6. Advisor(s): Sadooghi, Neda
  7. Abstract:
  8. The main focus of this dissertation is to investigate the effects of the created background magnetic field on some of the observables that are relevant in heavy ions experiments. Based on the phase diagram of Quantum Chromodynamics, it is expected that in extreme conditions such as high temperature or in dense medium, a new phase of matter arises, which is known as Quark-Gluon Plasma (QGP). Due to the vital role of collective behaviors, this phase behaves similar to a perfect fluid rather than a gas. In addition, the colliding nucleons have potential of creating very strong magnetic fields because of their electric charges and relativistic speeds. Therefore the investigation of the effects of these mighty magnetic fields on relevant phenomena has a certain importance. By pointing out to the collective behaviors in QGP, we have investigated the effects of collective modes on the shear viscosity known as a remarkable macroscopic quantity. Calculation of the shear viscosity has been carried out in the Yukawa model with linear response theory approach in the finite temperature and chemical potential conditions. Thereafter we study the collective behaviors of fermionic particles in Quantum Electrodynamics (QED) theory in the condition of finite temperature and magnetic field. For this purpose, fermion self-energy is calculated up to one-loop order using fermionic Green’s function which is obtained with Ritus method. In addition, the dispersion relation is solved to obtain the fermionic spectrum in the low momentum regime. Based on the results of fermion self-energy, the general form of the complete fermionic Green’s function is obtained at finite temperature and in the presence of a background magnetic field. Eventually, we study the effect of a constanct magnetic field on dilepton production rate as a direct measure of internal events in QGP phase. As there is no exact information of the photon’s mean free path in finite magnetic field, it is assumed that the final dilepton as well as the decaying photons are both affected by the magnetic field. In order to implement the threshold limit for pair production, all figures are sketched above the higher threshold limit which is defined by summing over Landau levels of fermionic particles. Finally, we introduce a novel anisotropy factor to assess the effect of magnetic field on the inhomogenity of the outgoing dilepton
  9. Keywords:
  10. Finite Temperature Field Theory ; Background Magnetic Field ; Transport Coefficients ; Collective Excitations ; Dilepton Production Rate

 Digital Object List

 Bookmark

  • لیست تصاویر
  • پیش گفتار
  • پدیده شناسی برخورد یونهای سنگین
    • مقدمه
    • کوارک- گلوئون پلاسما به عنوان فاز جدیدی از ماده
    • رفتارهای تجمعی در برخورد یونهای سنگین
      • رهیافت هیدرودینامیک
      • شواهد تجربی
    • پارامترهای مؤثر در برخورد یونهای سنگین
      • دما
      • میدان مغناطیسی
    • شواهد آزمایشگاهی دال بر وجود فاز QGP
      • فرونشانی جت و فاکتور اصلاح هسته ای
      • تضعیف تولید مزون J و مزون های حاوی کوارک افسون
  • نظریه میدانهای کوانتومی در دمای متناهی
    • مقدمه
    • نظریه میدان دمای متناهی در چارچوب زمان موهومی
      • مقدمه و تعاریف
      • قوانین فاینمن در چارچوب زمان موهومی
    • نظریه میدان دمای متناهی در چارچوب زمان حقیقی
      • مقدمه و تعاریف
      • قوانین فاینمن در چارچوب زمان حقیقی
      • محاسبه بخش موهومی و حقیقی نمودارهای فاینمن
    • رهیافت تابع طیفی
    • تقریب HTL و فیزیک تکانه های کم در دمای بالا
      • اثر مقیاس های انرژی در به وجود آمدن باز جمع زنی
      • بررسی نمودارهای نظریه میدان در تقریب HTL
      • بررسی کلی نمودارهای فاینمن در تقریب HTL
      • شواهد برانگیختگی تجمعی در رژیم غیر اختلالی
  • نظریه میدانهای کوانتومی در حضور میدان مغناطیسی خارجی
    • مقدمه
    • رهیافت ریتوس
      • فرمیونها در حضور ميدان مغناطیسی پس زمینه
      • بوزونهای باردار در حضور ميدان مغناطیسی پس زمينه
      • کوانتش ذرات باردار و تابع دو نقطه ای در رهیافت ریتوس
    • رهیافت زمان ویژه
      • فرمیونها در حضور ميدان مغناطيسی پس زمينه
      • بوزونهای باردار در حضور ميدان مغناطيسی پس زمينه
  • روش پاسخ خطی
    • مقدمه
    • روش زوبارف
    • ضرایب ترابردی و تابع گرین تأخیری
  • بررسی اثر دما بر روی پلاسمای یوکاوا-فرمی: تأثیر پلاسمینو بر روی ضریب چسبندگی برشی
    • مقدمه
    • محاسبات تحلیلی
    • پهنای واپاشی در نظریه یوکاوا
    • نتایج عددی
    • بحث و نتیجه گیری
  • تأثیر میدان مغناطیسی بر روی پلاسمای کوانتوم الکتروديناميک: برانگیختگی های تجمعی
    • مقدمه
    • برانگیختگی های تجمعی فرمیونی در میدان مغناطیسی خارجی
    • نمودار تک حلقه فرمیونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی
      • نمودار تک حلقه فرمیونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی و دمای صفر
      • نمودار تک حلقه فرمیونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی و دمای متناهی
    • حل معادله پاشندگی, تابع دو نقطه ای کامل و طیف ذرات تا مرتبه اول حلقه
    • نتایج عددی
    • بحث و نتیجه گیری
  • تأثیر میدان مغناطیسی بر روی پلاسمای الکتروديناميک کوانتومی: نرخ تولید زوج لپتونی
    • مقدمه
    • نرخ تولید زوج لپتونی در حضور دمای متناهی
    • مقدمات نرخ تولید زوج لپتونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی
      • نمودار تک حلقه فوتونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی
      • محاسبه تانسور لپتونی نرخ تولید
    • نرخ تولید زوج لپتونی در حضور دما و میدان مغناطیسی متناهی
    • پیمانه ناوردایی تانسور قطبش فوتون در حضور میدان مغناطیسی خارجی
    • نتایج عددی و بحث
    • نتیجه گیری
  • پیشنهادهایی برای کارهای آینده
  • جمع های ماتسوبارا
    • بخش موهومی جمع های ماتسوبارایی شامل دو انتشارگر
    • جمع های ماتسوبارایی شامل سه انتشارگر در دو حلقه
      • جمع های ماتسوبارایی شامل سه بوزون در دو حلقه
      • جمع های ماتسوبارایی شامل سه فرمیون در دو حلقه
      • جمع های ماتسوبارایی شامل دو فرمیون و یک بوزون در دو حلقه
      • جمع های ماتسوبارایی شامل دو بوزون و یک فرمیون در دو حلقه
  • روابط تانسور بخش لپتونی در نرخ تولید زوج لپتونی
    • تانسور بخش لپتونی
    • محاسبه بخش لپتونی نرخ تولید
  • روابط بخش فوتونی در نرخ تولید زوج لپتونی
    • تانسور قطبش فوتون
    • بخش موهومی تانسور قطبش فوتون
  • جمع زنی ترازهای لاندائو در نرخ تولید زوج لپتونی
  • کتاب‌نامه
...see more