w88优德 陆振烟团队在《European Physical Journal C》发表胶子物质热力学研究成果
时间:2026-09-30 来源:湖南科技大学w88优德 作者:图/文:沈伟 访问量:
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2026年9月,国际著名物理学期刊《European Physical Journal C》(自然指数期刊)在线发表了w88优德 w88优德 陆振烟副教授团队的最新研究成果《Lattice-data-driven specific heat and isentropic bulk modulus of SU(3) gluon matter at finite temperature》。论文第一作者为w88优德 2022级物理学专业本科生沈伟(现为南开大学研究生),陆振烟副教授为通讯作者,湖南科技大学和智能传感器与新型传感材料湖南省重点实验室为第一署名单位。论文合作者还包括w88优德 物理系教师麻志君、湖北汽车工业w88优德 Muhammad Waqas博士、南华大学和意大利国家核物理研究院陈勋博士以及中国科w88优德 大学和中国科w88优德 高能物理研究所彭光雄教授。

▲EPJC论文w88优德
量子色动力学(QCD)是描述强相互作用基本规律的理论框架。随着温度升高,强子物质中的夸克和胶子将逐渐释放自由度,形成夸克-胶子等离子体(Quark–Gluon Plasma, QGP)。这一极端物态与相对论重离子碰撞实验、早期宇宙演化以及强相互作用物质的基本性质密切相关。基于第一性原理的格点QCD计算为研究有限温度强相互作用物质的状态方程提供了重要理论依据。然而,对于比热、体积模量等涉及热力学势高阶导数的响应函数,其计算对数值精度和理论框架的热力学一致性提出了更高要求。因此,如何利用格点QCD数据构建热力学自洽的有效理论描述,并进一步揭示高温QCD物质的响应性质,成为当前强相互作用物质研究中的重要问题。
在这项研究中,陆振烟副教授团队采用温度依赖有效胶子质量(temperature-dependent mass, TDM)模型,以纯SU(3)规范理论的格点QCD压强数据作为输入,通过热力学一致性关系确定有效胶子质量随温度的变化规律,并在同一理论框架下计算能量密度、熵密度、胶子数密度以及比热和等熵体积模量等物理量。研究结果表明,在解禁闭转变温度附近,随着胶子有效自由度逐渐释放,体系能量密度随温度快速变化,归一化比热
出现明显增强。与独立格点QCD计算结果比较发现,该模型能够很好地再现临界区域附近比热的变化趋势,表明该方法能够有效描述纯胶子物质中的高阶热力学响应行为。同时,等熵体积模量
在解禁闭区域附近快速增加,反映出体系状态方程由软到硬的转变特征。随着温度进一步升高,比热和等熵体积模量逐渐趋近于无相互作用胶子气体的Stefan–Boltzmann极限,说明强非共形效应逐渐减弱,体系逐步呈现近似尺度不变行为。

▲纯SU(3)胶子物质中比热与等熵体积模量随温度变化的曲线
本研究工作得到国家自然科学基金、湖南省自然科学基金以及湖南省教育厅科学研究项目的资助支持。
论文链接: //doi.org/10.1140/epjc/s10052-026-16286-8
(一审:贺祖龙 二审:许英 三审:易贵元)
