PQM模型文献综述
摘 要：夸克介子模型是一个非常成功的低能有效模型,该模型能够用来计算研究量子色动力学的手征相变动力学机制和对称性自发破缺机制。基于有限温度场论的方法,在手征极限情况下和零夸克化学势条件下,考虑两个夸克味的模型预言了量子色动力学手征相变是二级相变,这一结论与基于普适性的一般结论是一致的。另一方面，QCD 表现出（几乎）精确的手征对称性，并且这种手征对称性与O (4)模型处于相同的普遍性类别中。这种对称性的有效实现是由Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 模型和玻色化后的夸克介子(QM)模型提供的。因此，我们可以顺理成章地通过将轻手征夸克耦合到Polyakov圈场来结合 QCD。这样便产生了PNJL模型或 PQM 模型，它具有可重整化的好处，以及与完整 QCD 有更简单的链接。基于上述思想以及研究，可以提出在两个味道的夸克介子模型(QM模型)的基础上，推广到到Polyakov圈拓展的Polyakov圈夸克介子模型（PQM模型），然后根据有限温度量子场论、平均场近似和重整化方法，得到PQM模型的有效势能随温度和化学势密度变化的关系，同时根据关系得到模型的相图，之后采用液滴核合成唯象模型以及薄壁近似的方法，计算得到当温度处于一级相变临界温度时，强子相表面张力与化学势密度的变化关系图像。
关键词：表面张力；夸克相和强子相表面张力；Polyakov圈拓展；夸克介子模型
- 研究背景
在理论物理学中，量子色动力学（QCD）是夸克与胶子之间强烈相互作用的理论，胶子是组成复合强子的基本粒子，如质子、中子和介子。QCD是一种称为非阿贝尔规范理论的量子场论，其对称群为SU（3）。电荷的QCD模拟物是一种称为颜色的属性。胶子是力量的载体在理论上，光子就像是量子电动力学中的电磁力。该理论是标准模型的粒子物理学的一个重要组成部分，。这些年来，已经收集了大量有关QCD的实验证据。
QCD具有两个主要属性：颜色限制。这是两个色电荷在分离时之间恒定力的结果：为了增加强子中两个夸克之间的距离，需要不断增加的能量。最终，这种能量变得如此之大，以至于自然产生了一对夸克-反夸克，从而将最初的强子变成一对强子，而不是产生孤立的色电荷。尽管在分析上尚未得到证实，但从点阵QCD计算和数十年的实验中可以很好地确定颜色限制。 渐近自由度。随着夸克与胶子之间的相互作用的能量尺度增加（并且相应的长度尺度减小），其相互作用的强度逐渐降低。为了解决这些困难, 人们通常在低能非微扰能区下采用有效模型或者有效理论的方法来研究量子色动力学真空的非微扰性质。
- QM模型简介
按照夸克模型，所有重子都由三个夸克组成，所有介子都由一对正反夸克组成。夸克的自旋为1/2。为组成实验观察到的重子和介子，须认为夸克有许多种，在文献上称为夸克的味。为使重子内部波函数有费密统计所要求的全反对称性，并说明重子由三个夸克组成，人们提出夸克还具有另一种内部自由度，它可以取三种不同的状态，人们借用光学中的词汇称它们有三种不同的色。在粒子物理学上，夸克模型（英语：Quark Model）是一种根据强子内价夸克种类的强子分类方案，而价夸克就是强子内的夸克和反夸克，它们是强子量子数的源头。夸克是“SU(3)味对称”或八重道的基础，这个分类方案成功将1950至60年代所发现的的大量较轻的强子妥当编组。它在1960年代后期得到了实验确认，仍是一套既正确又有效的分类法。夸克模型在1964年分别由默里·盖尔曼和乔治·茨威格独立提出（另见）。夸克模型已被标准模型所吸收，并成为了它的一部分，标准模型指的是已确立的强相互作用和弱电相互作用的量子场论。
虽然夸克模型可由量子色动力学理论中推导出来，但是强子的结构却比模型所能容许的要复杂得多。所有强子的完全量子力学波函数必须包括虚夸克对和虚胶子对，同时亦要容许多种混合。可能有强子位处夸克模型之外。这样的粒子包括胶球（只含有价胶子）、混合粒子（含有价胶子和夸克）和“奇异强子”（包括四夸克态和五夸克态）。夸克介子模型是最简单的纯夸克模型,该模型能够用来计算研究量子色动力学的手征相变动力学机制和对称性自发破缺机制。基于有限温度场论的方法,在手征极限情况下和零夸克化学势条件下,考虑两个夸克味的模型预言了量子色动力学手征相变是二级相变,这一结论与基于普适性的一般结论是一致的。而当考虑了夸克质量不等于零的情况,模型准确地预言了在夸克化学势密度较小的区域,量子色动力学手征相变是过渡相变,在夸克化学势密度较大的区域,量子色动力学手征相变是一级相变,该方面的预言与NJL模型和基于格点量子色动力学的理论预言相一致.因此夸克介子模型是一个非常成功的低能有效模型。
- PQM模型简介
在有限的温度下，特别是在有限的重子数密度或化学势密度下，情况就比较复杂了。由于存在复数的作用量，是的我们不能从第一性原理出发去计算得到QCD的相图，特别是不能得到可能存在的一级相变的临界点。泛函方法已被用于在有限温度下获得纯Yang-Mills (YM) 的结果，以及在有限温度和密度下获得QCD 的强子部分。但是，完整的 QCD 研究却受到QCD理论的规范部分的阻碍，主要是规纯 Yang-Mills 中存在的禁闭-退禁闭相变尚未完全解决：作为序参量的势能，Polyakov圈在微扰计算中不能产生相变，但这种问题很快在非微扰重整化流研究中得到解决。因此，使用函数方法在有限温度和密度下实现 QCD 的第一原理计算方法是切实可行的。在我们看来，这开辟了一条道路，即可以继续在不同的方法之间进行富有成效的开展研究，这些方法已经在零温度情况下得到非常充分的证明。
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