Πυρηνική καταστατική εξίσωση στο πλαίσιο της κβαντικής αδροδυναμικής

• Κύριος συγγραφέας: Παπαδάτος, Νικόλαος
• Άλλοι συγγραφείς: Αναστόπουλος, Χαράλαμπος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Κβαντική αδροδυναμική; Κβαντική χρωμοδυναμική; Quantum hadrodynamics (QCD); Quantum chromodynamics (QCD); 539.75

Οι ιδιότητες του αστέρα νετρονίων καθορίζονται από την κατασταστική εξίσωση της ύλης που αποτελείται. Λόγω της διαϕορετικής πυκνότητας του αστέρα η ύλη περιγράϕεται από την κβαντική αδροδυναμική (QHD) για τη ϕάση χαμηλής πυκνότητας και την κβαντική χρωμοδυναμική (QCD) για την ϕάση υψηλής πυκνότητας. Στην QHD χρησιμοποιούμε το μοντέλο Walecka όπου η κλίμακα μεγέθους είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια και η αλληλεπίδραση πραγματοποιείται με την ανταλλαγή μεσονίων. Για την περιγραϕή της ύλης που αποτελείται από κουάρκ χρησιμοποιούμε το μοντέλο Nambu-Jona-Lasinio και για τη μελέτη της μικτής ϕάσης της ύλης αδρονίων-κουάρκ χρησιμοποιούμε την προσέγγιση Wigner-Seitz. Αρχικά αναϕέρουμε τις πιο σημαντικές ιδιότητες της πυρηνικής ύλης και στη συνέχεια μελετάμε τις βασικές ιδέες της κλασικής και σχετικιστικής θεωρίας πεδίου, καθώς επίσης τη δεύτερη κβάντωση των πεδίων Klein-Gordon και Dirac. Όσο αϕορά το μοντέλο Walecka υπολογίζουμε τις εξισώσεις κίνησης με τη βοήθεια των εξισώσεων Euler-Lagrange και τις απλοποιούμε μέσω της σχετικιστικής θεωρία μέσου πεδίου (RMFT). Στη συνέχεια υπολογίζουμε την καταστατική εξίσωση (ϵ, P) μέσω του τανυστή ενέργειας ορμής για τη ϕάση της αδρονικής ύλης, της ϕάσης ύλης κουάρκ καθώς επισης της μικτής ϕάσης αδρονιών-κουάρκ συμπεριλαμβάνοντας την ενέργεια επιϕάνειας και Coulomb. Τέλος μέσω των εξισώσεων T.O.V υπολογίζεται για κάθε ϕάση της ύλης η μέγιστη μάζα και η ακτίνα του αστέρα νετρονίων και συγκρίνεται με τα παρατηρησιακά δεδομένα.