密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件

21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述李俊，班淑芳，孟杰北京大學技術物理系2003-10-21主要內容引言理論模型計算結果和討論總結21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩1密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件2密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件3密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件4密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件5中子星模型1、傳統(tǒng)中子星

n,p,e,2、超子星n,p,e,,

,,,3、夸克混合星

n,p,e,,u,d,s4、奇異星5、中子星+介子凝聚

n,p,e,,

k-(-)

中子星模型1、傳統(tǒng)中子星6二、理論框架其中：求和B表示對中子和質子求和；U()和U()分別為和介子自相互作用。相對論平均場的拉氏量二、理論框架其中：求和B表示對中子和質子求和；相對論平均7密度相關有效相互作用密度相關的有效相互作用是用密度相關的核子-介子的耦合參數(shù)來代替

σ和介子的自相互作用項：S.TypelandH.H.Wolter,Nucl.Phys.A656(1999)331公式中：1：x=/0，0表示核物質的飽和密度。2：參數(shù)ai,bi,ci,和di共八個參數(shù)只有三個是獨立的。密度相關有效相互作用密度相關的有效相互作用是用密度相關的8

核子與介子場運動方程說明：1：m*=m-g表示核子的有效質量。2：對于密度相關的相互作用，非線性自耦合勢為零。3：由耦合常數(shù)的密度相關性引起的重排項為：核子與介子場運動方程說明：1：m*=m-g表示核子的9中子星物質的化學平衡條件和電中性條件

除了中子和質子外，電中性的中子星物質還包含帶負電荷的輕子(電子和子)，輕子滿足自由粒子的Dirac方程。輕子化學勢：核子化學勢：化學平衡條件：粒子數(shù)守恒和電中性條件：中子星物質的化學平衡條件和電中性條件除了中子和質子外10

能量密度和壓強(物態(tài)方程)能量密度和壓強(物態(tài)方程)11三、計算結果和討論(1)GL-97給出的勢最弱；(2)NL1,NL3,NLSH給出的勢最強；(3)DD-ME1,TW-99，TM1給出的勢介于中間.高密度時，標量勢趨于飽和低密度時，為弱束縛勢；高密度時，為強排斥勢。中子星物質的介子場勢三、計算結果和討論(1)GL-97給出的勢最弱；高密度時，12中子星物質各粒子密度隨總重子密度的變化密度相關的有效相互作用計算的中子比例最大各有效相互作用給出的子閾值不同。TM1給出的最小，GL-97給出的最大。中子星物質各粒子密度隨總重子密度的變化密度相關的有效相互作13

中子星物質的物態(tài)方程與NL1、NL3和NLSH相比，密度相關的有效相互作用給出的物態(tài)方程明顯偏軟。中子星物質的物態(tài)方程與NL1、NL3和NLSH相比，密度14中子星的質量和半徑

球形靜態(tài)星的Oppenheimer-Volkoff(OV)方程：r→距星體中心的距離；p(r)→距中心為r處的壓強；(r)→能量密度；M(r)→半徑為r的球體內的物質的質量。

由物態(tài)方程p=p(),給定星的中心密度，由OV方程就可進行數(shù)值求解。中子星的質量和半徑球形靜態(tài)星的Oppenheimer-15中子星質量隨中心密度的變化隨著中心密度(或能量密度)的變化，中子星的質量存在一個最大值；不同的相互作用給出的最大質量不同。中子星質量隨中心密度的變化隨著中心密度(或能量密度)16中子星質量和半徑的關系中子星質量和半徑的關系17各種有效相互作用計算的中子星的質量和半徑各種有效相互作用計算的中子星的質量和半徑18四、總結1）在低密度區(qū)，核子處于弱束縛狀態(tài)；在高密度區(qū)，核子間存在較強的排斥勢。2）密度相關的有效相互作用給出最大的中子比例；

各種有效相互作用給出的子產生閾值不同：TM1給出的最小，GL-97給出的最大。3）與NL1,NL3,NLSH等參數(shù)的結果相比，密度相關有效相互作用(DD-ME1,TW-99)以及考慮介子自相互作用(TM1)給出更軟的物態(tài)方程。4）與NL1,NL3,NLSH等參數(shù)的結果相比，密度相關有效相互作用以及考慮介子自相互作用給出更小的中子星的最大質量。NL1,NL3,NLSH：~2.95MsunDD-ME1,TW-99：2.56Msun,2.23Msun

TM1：2.22Msun，GL-97：2.04Msun四、總結1）在低密度區(qū)，核子處于弱束縛狀態(tài)；19Thankyou!Thankyou!20各種有效相互作用各種有效相互作用21密度相關的核子-介子耦合參數(shù)隨密度的變化密度相關的核子-介子耦合參數(shù)隨密度的變化2241、學問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥?！⒉贰と铡しɡ?/p>

42、只有在人群中間，才能認識自己?！聡?/p>

43、重復別人所說的話，只需要教育；而要挑戰(zhàn)別人所說的話，則需要頭腦?！旣悺づ宓俨┒鳌て諣?/p>

44、卓越的人一大優(yōu)點是：在不利與艱難的遭遇里百折不饒?！惗喾?/p>

45、自己的飯量自己知道?！K聯(lián)41、學問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。——阿卜2321、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。--溫斯頓．丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述李俊，班淑芳，孟杰北京大學技術物理系2003-10-21主要內容引言理論模型計算結果和討論總結21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應孤獨，沒有人會幫你一輩24密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件25密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件26密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件27密度相關和非線性相對論平均場理論對中子星的描述課件28中子星模型1、傳統(tǒng)中子星

n,p,e,2、超子星n,p,e,,

,,,3、夸克混合星

n,p,e,,u,d,s4、奇異星5、中子星+介子凝聚

n,p,e,,

k-(-)

中子星模型1、傳統(tǒng)中子星29二、理論框架其中：求和B表示對中子和質子求和；U()和U()分別為和介子自相互作用。相對論平均場的拉氏量二、理論框架其中：求和B表示對中子和質子求和；相對論平均30密度相關有效相互作用密度相關的有效相互作用是用密度相關的核子-介子的耦合參數(shù)來代替

σ和介子的自相互作用項：S.TypelandH.H.Wolter,Nucl.Phys.A656(1999)331公式中：1：x=/0，0表示核物質的飽和密度。2：參數(shù)ai,bi,ci,和di共八個參數(shù)只有三個是獨立的。密度相關有效相互作用密度相關的有效相互作用是用密度相關的31

核子與介子場運動方程說明：1：m*=m-g表示核子的有效質量。2：對于密度相關的相互作用，非線性自耦合勢為零。3：由耦合常數(shù)的密度相關性引起的重排項為：核子與介子場運動方程說明：1：m*=m-g表示核子的32中子星物質的化學平衡條件和電中性條件

除了中子和質子外，電中性的中子星物質還包含帶負電荷的輕子(電子和子)，輕子滿足自由粒子的Dirac方程。輕子化學勢：核子化學勢：化學平衡條件：粒子數(shù)守恒和電中性條件：中子星物質的化學平衡條件和電中性條件除了中子和質子外33

能量密度和壓強(物態(tài)方程)能量密度和壓強(物態(tài)方程)34三、計算結果和討論(1)GL-97給出的勢最弱；(2)NL1,NL3,NLSH給出的勢最強；(3)DD-ME1,TW-99，TM1給出的勢介于中間.高密度時，標量勢趨于飽和低密度時，為弱束縛勢；高密度時，為強排斥勢。中子星物質的介子場勢三、計算結果和討論(1)GL-97給出的勢最弱；高密度時，35中子星物質各粒子密度隨總重子密度的變化密度相關的有效相互作用計算的中子比例最大各有效相互作用給出的子閾值不同。TM1給出的最小，GL-97給出的最大。中子星物質各粒子密度隨總重子密度的變化密度相關的有效相互作36

中子星物質的物態(tài)方程與NL1、NL3和NLSH相比，密度相關的有效相互作用給出的物態(tài)方程明顯偏軟。中子星物質的物態(tài)方程與NL1、NL3和NLSH相比，密度37中子星的質量和半徑

球形靜態(tài)星的Oppenheimer-Volkoff(OV)方程：r→距星體中心的距離；p(r)→距中心為r處的壓強；(r)→能量密度；M(r)→半徑為r的球體內的物質的質量。

由物態(tài)方程p=p(),給定星的中心密度，由OV方程就可進行數(shù)值求解。中子星的質量和半徑球形靜態(tài)星的Oppenheimer-38中子星質量隨中心密度的變化隨著中心密度(或能量密度)的變化，中子星的質量存在一個最大值；不同的相互作用給出的最大質量不同。中子星質量隨中心密度的變化隨著中心密度(或能量密度)39中子星質量和半徑的關系中子星質量和半徑的關系40各種有效相互作用計算的中子星的質量和半徑各種有效相互作用計算的中子星的質量和半徑41四、總結1）在低密度區(qū)，核子處于弱束縛狀態(tài)；在高密度區(qū)，核子間存在較強的排斥勢。2）密度相關的有效相互作用給出最大的中子比例；

各種有效相互作用給出的子產生閾值不同：TM1給出的最小，GL-97給出的最大。3）與NL1,NL3,NLSH等參數(shù)的結果相比，密度相關有效相互