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高エネルギー高エネルギーハドロン物理学ハドロン物理学

研究室研究室（平野研究室）（平野研究室）

現在のメンバー現在のメンバー•　平野哲文（講師、　平野哲文（講師、 20062006 年年 1010 月着任）月着任）

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はじめに（その１）はじめに（その１）

我々の物質は我々の物質は何からできているか？何からできているか？

実験的に見つかっているのは実験的に見つかっているのはクォーククォーク , , レプトン ＋ ゲージ粒子レプトン ＋ ゲージ粒子

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はじめに（その２）はじめに（その２）

最小構成要素（クォーク）が最小構成要素（クォーク）があらわな自由度としてあらわな自由度として

振舞う多体系の意味での物質は？振舞う多体系の意味での物質は？

カラー自由度をカラー自由度を持った粒子が持った粒子がハドロン内にハドロン内に

閉じ込められる閉じ込められる

クォーククォークグルーオングルーオンプラズマプラズマ

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はじめに（その３）はじめに（その３）

主人公たち主人公たち物質粒子：クォーク物質粒子：クォークゲージ粒子：グルーオンゲージ粒子：グルーオン脇固め脇固めハドロン（クォークの閉じ込め）ハドロン（クォークの閉じ込め）主人公たちのルール主人公たちのルール支配する力学：量子色力学支配する力学：量子色力学　　　　　　　　　　　　 (QuantumChromo Dynamics,QCD)(QuantumChromo Dynamics,QCD)主人公の振る舞い主人公の振る舞い物質形態：クォーク・グルーオン・プラズマ物質形態：クォーク・グルーオン・プラズマ (Quark Gluon Plasma,QGP)(Quark Gluon Plasma,QGP)

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ＱＣＤの二つの顔ＱＣＤの二つの顔

QCDQCD 結合定数の結合定数のエネルギー依存性エネルギー依存性クォーク・反クォーク間クォーク・反クォーク間

の閉じ込めポテンシャルの閉じ込めポテンシャル

真空中でのクォークの閉じ込め真空中でのクォークの閉じ込めＱＣＤの漸近的自由性ＱＣＤの漸近的自由性

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ＱＧＰのレシピＱＧＰのレシピ

ハドロンの集まりにハドロンの集まりに1.1.圧力を加える圧力を加える密度スケールの上昇密度スケールの上昇2.2.熱を加える熱を加える温度スケールの上昇温度スケールの上昇

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宇宙とともに進化する物質宇宙とともに進化する物質

QGPQGP の研究の研究

初期宇宙の理解初期宇宙の理解物質の起源の理解物質の起源の理解

宇宙の始まりは宇宙の始まりは熱かった熱かった

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リトルバン（高エネルギー重イオン衝突）リトルバン（高エネルギー重イオン衝突）

核子当たり核子当たり 100 GeV100 GeV金金 (197×100)(197×100) と金と金 (197×100)(197×100) の衝突の衝突

現在のエネルギーフロンティア現在のエネルギーフロンティア もうすぐＬＨＣも稼動もうすぐＬＨＣも稼動

RRelativistic elativistic HHeavy eavy IIon on CCollider(2000-)ollider(2000-)

RHIC as a time machine!RHIC as a time machine!

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衝突の様相（測定されたハドロン）衝突の様相（測定されたハドロン）

粒子の多重発生反応粒子の多重発生反応原子核の衝突エネルギー原子核の衝突エネルギー

大量のエントロピー生成大量のエントロピー生成

熱エネルギー熱エネルギー

横横正面正面

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ＱＧＰ物理の魅力ＱＧＰ物理の魅力• 電磁気力電磁気力 (QED)(QED) ではなく強い力ではなく強い力 (QCD)(QCD)

が基礎理論となる物質が基礎理論となる物質• 高温・高エネルギー密度物質の高温・高エネルギー密度物質のフロンテフロンテ

ィアィア 最高温度（数兆度）、最高エネルギー密度最高温度（数兆度）、最高エネルギー密度を持つを持つ究極の物質究極の物質を目指してを目指して

• 重イオン加速器による重イオン加速器による QGPQGP の再現の再現 ビッグバン直後のビッグバン直後の原始宇宙を実験室で原始宇宙を実験室で再現再現QCDQCD 物質が物質が実験的に実験的に理解することができる！理解することができる！ ＬＨＣ加速器も動き出す良い時代ＬＨＣ加速器も動き出す良い時代

• 宇宙と共に進化してきた我々の宇宙と共に進化してきた我々の物質の起物質の起源源を理解を理解

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主な研究課題主な研究課題

ＱＧＰの流体力学的時空発展の例ＱＧＰの流体力学的時空発展の例

1.1. 流体数値シミュレーションに基づくＱＧＰ輸送と状態方程式の研究 流体数値シミュレーションに基づくＱＧＰ輸送と状態方程式の研究 2.2. ハドロンガスの運動学的記述と輸送現象の研究ハドロンガスの運動学的記述と輸送現象の研究3.3. 高エネルギージェットをプローブとしたＱＧＰの研究高エネルギージェットをプローブとしたＱＧＰの研究4.4. 高エネルギーハドロンの普遍的な姿としてのカラーグラス凝縮の研究高エネルギーハドロンの普遍的な姿としてのカラーグラス凝縮の研究

クォークとグルーオンの熱力学・（非平衡）統計力学・流体力学クォークとグルーオンの熱力学・（非平衡）統計力学・流体力学

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より詳しく知りたい方はより詳しく知りたい方は

高エネルギーハドロン物理学研究室高エネルギーハドロン物理学研究室場所場所

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