Transport Theory of Heavy Ion Collisions

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Das wohl interessanteste Phänomen beim Studium der Hochenergiephysik ist die Bildung eines Quark-Gluon-Plasmas (QGP) während einer ultrarelativistischen Schwerionenkollision. Ein solcher Zustand der Materie wird durch Gitterrechnungen im Rahmen der Quantenchromodynamik (QCD) vorhergesagt. Nun ist die Partonenproduktion und -äquilibrierung in der frühen Phase einer Schwerionenkollision noch nicht umfassend und konsistent untersucht worden. Dieser Themenkreis ist insofern von hoher Aktualität, als die Experimente am Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) am Brookhaven National Lab (BNL) unmittelbar bevorstehen und der Large Hadron Collider (LHC) am CERN aufgebaut wird. In unserem Forschungsvorhaben wird die bisher in diesem Zusammenhang nicht verwendete Hintergrundfeldmethode der QCD für die Produktion von Partonen durch Vakuumpolarisation in Anwesenheit eines kohärenten Farbfeldes weiterentwickelt. Die Produktion von Minijets wird untersucht. Diese beiden Aspekte dienen dazu, die Produktion und Äquilibrierung des QGP im Rahmen einer selbstkonsistenten relativistischen Transportrechnung zu untersuchen. Wir werden also erstmals folgende Aspekte der frühen Phase einer Schwerionenkollision beschreiben:* Produktion von Minijets mit Methoden der störungstheoretischen QCD* Produktion von Partonen aus einem Farbfeld mit der Hintergrundfeldmethode der QCD* Beschreibung der Äquilibrierung des QGP ausgehend von den in den oberen Punkten ermittelten Anfangsverteilungen durch eine nicht-abelsche Transportgleichung für die Phasenraumverteilung der Partonen.