物质中玻色凝聚和手征对称恢复

李家荣（华中师大粒子物理研究所）

背景与动机

手称对称恢复是强作用物质物理的基本问题

玻色凝聚是玻色系统的基本问题

物质是同时讨论这两问题的理论候选对象

手称对称恢复是强作用物质物理的基本问题 对称性丢失是两大困惑之一 ; 解困的原则途径是从

真空中找！ 实现的物理途径：有效势的对称性 ; 热密环境下能否

使轴矢流守恒 ; 或能否激发出按 分类的准粒子谱 .

热密环境的创造寄托于重离子碰撞 现状：停留在讨论有限温度下的手征相变 ; 相变的深

刻内函尚待分析 ; 玻色子化学势效应尚未涉及 --- 一个不平庸的问题！

)(NSUR

玻色凝聚是玻色系统的基本问题 在原子层次上 C.E.

Wieman 等人已观测到低温高密条件下的玻色凝聚

重离子碰撞提供了在高温高密条件下观测玻色凝聚的可能性 --- 尚待探讨！

临介条件 mJ.Kapusta,1981,

H.Weldon,1982

线性 模型

手征对称性：

其中含费米子项

5

__

igi

理论参数：

自发破缺2

222 6

m

0

真空简并

破缺

标识相变的序参量

化学势的引入同位旋守恒荷

),0,0( I

00

V

同位旋化学势

)( 1022010

VI

巨正则系综配分函数

有效拉氏量

),(2

121 i )(

2

121 i

CJT(J,Cornwall,R.Jackiw,E.Tomboulis) 方法双外源格林函数生成泛函

有效势

物态方程 , 荷密度

kkDkG ,11

G

GVk

,

2 2

VP 物态方程

荷密度

导至粒子有效质量

线性 模型的自洽方程组

.......1ln)2(

...22

3

3

Mk

ekd

T

1

1

1

1

)2( 2222 )(3

3

MkMk

ee

kd

有效势

有效质量

序参量

荷密度

手征对称恢复

手征相变在这里是一个一级相变

化学势为零情况

,160MeVTpt MeVpt 237

手征相变的 相图

相曲线在 S 点截止，对应

T

MeVTs 144

玻色凝聚 净电荷密度：

取定时， 时， 时，

,M

)1

1

1

1(

)2( )()(3

3

0

ee

kd

CTT

CTT 00

CTT 00

基态粒子数变化

时，大量粒子迅速向基态聚集CTT

凝聚的 相图

有多解

T

,143129 MeVTMeV

物理区的确定

相同 T 下， BC 段对应 最低，对应物理的解

凝聚相图

跳变处对应 T = 143 MeV

统一的相图

总结 讨论了手征极限下线性 模型所描述的 物质

中玻色凝聚和手征恢复的关系，给出了它们统一的相图。

指出在所讨论系统中手征相变只能发生在温度较高的有限密度区域，而在温度较低的有限密度区域手征无法恢复。

玻色凝聚既可以从手征对称破缺相发生，也可以从手征对称恢复相发生。

谢 谢 !