高エネルギー ハドロン物理学 研究室

1. 高エネルギーハドロン物理学研究室 （平野研究室） • 現在のメンバー • 　平野哲文（講師、2006年10月着任） • 　大学院生募集中 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

2. Outline • クォーク・グルーオンプラズマの話 • 平野研究室の主な研究課題 • 研究活動 • さいごに 個人的な自己紹介は（履歴書、業績リストなど） http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/ ~hirano/profile.html http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

3. はじめに（その１） 我々の物質は 何からできているか？ 実験的に見つかっているのは クォーク, レプトン ＋ ゲージ粒子 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

4. はじめに（その２） 最小構成要素（クォーク）が あらわな自由度として 振舞う多体系の意味での物質は？ カラー自由度を 持った粒子が ハドロン内に 閉じ込められる クォーク グルーオン プラズマ http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

5. はじめに（その３） 主人公たち 物質粒子：クォーク ゲージ粒子：グルーオン 脇固め ハドロン（クォークの閉じ込め） 主人公たちのルール 支配する力学：量子色力学 (QuantumChromo Dynamics,QCD) 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 (Quark Gluon Plasma,QGP) http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

6. ＱＣＤの二つの顔 QCD結合定数の エネルギー依存性 クォーク・反クォーク間 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 ＱＣＤの漸近的自由性 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

7. ＱＧＰのレシピ • ハドロンの集まりに • 圧力を加える密度スケールの上昇 • 熱を加える温度スケールの上昇 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

8. 宇宙とともに進化する物質 宇宙の始まりは 熱かった QGPの研究 初期宇宙の理解 物質の起源の理解 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

9. リトルバン（高エネルギー重イオン衝突） Relativistic Heavy Ion Collider(2000-) RHIC as a time machine! 核子当たり100 GeV 金(197×100)と金(197×100)の衝突 現在のエネルギーフロンティア もうすぐＬＨＣも稼動 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

10. 衝突の様相（測定されたハドロン） 正面 横 粒子の多重発生反応 原子核の衝突エネルギー 大量のエントロピー生成 熱エネルギー http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

11. ＱＧＰ物理の魅力 • 電磁気力(QED)ではなく強い力(QCD)が基礎理論となる物質 • 高温・高エネルギー密度物質のフロンティア 最高温度（数兆度）、最高エネルギー密度を持つ究極の物質を目指して • 重イオン加速器によるQGPの再現 ビッグバン直後の原始宇宙を実験室で再現 アカデミックなトピックを超えて、今やQCD物質が実験的に理解することができる！ ＬＨＣ加速器も動き出す良き時代 • 宇宙と共に進化してきた我々の物質の起源を理解 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

12. 主な研究課題 クォークとグルーオンの（相対論的）熱力学・（非平衡）統計力学・流体力学 • 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 • ハドロンガスの運動学的記述と輸送現象の研究 • 高エネルギージェットや重いクォーク、重い中間子をプローブとしたＱＧＰ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 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

13. 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 流速の駆動力：  流体的な現象が状態方程式の情報を持つ 業界初の３次元ＱＧＰ流体シミュレーションの例 Hirano(’02) http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

14. http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

15. 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 QGPコア－ハドロンコロナ描像　Hirano, Gyulassy (’06) QGP core よく分からないQGPを理解するためには、それよりは少しは理解できているハドロンの振る舞いを抑えるのも重要 ＱＧＰ→流体的、ハドロン→ガス的 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

16. 高エネルギージェットや重いクォーク、重い中間子をプローブとしたＱＧＰの研究高エネルギージェットや重いクォーク、重い中間子をプローブとしたＱＧＰの研究 ジェット・トモグラフィ Color: parton density Plot: mini-jets J/psi c y J/psi抑制 c bar Gunji et al.(’07) Au+Au 200AGeV, b=8 fm transverse plane@midrapidity Fragmentation switched off x ＣＴスキャン Hirano, Nara (’02-) http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

17. 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 ＱＧＰの“種”は？ ハドロンや原子核はエネルギー（プローブ）によって異なる見え方をする 小　　　　　エネルギー　　　　　大 高エネルギー重イオン＝グルーオンの塊 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

18. 研究室の活動 • ハドロンセミナー　（初田研合同） • 文献会（初田研合同） • 原子核セミナー（大塚研、初田研合同） • Heavy Ion Cafe 　　　　　　（世話人：平野・小沢・藤井（駒場）） • 平野・小沢・初田研究室（本郷物理教室） • 浜垣グループ（原子核研究センター） • 駒場原子核グループ（松井・藤井） • 　＋　筑波・ＫＥＫ… http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

19. これらの中での平野研究室の特色は？ • 基本的には同じ目標（ＱＣＤ極限状態物質の理解）に向かって進んでいます。 • 主要となる手法が少しだけ違います。 • 平野研究室では、特に、重イオン衝突の実験結果を基にしたＱＧＰの「理論的」理解を重視しています。 • ＱＣＤを解くのは非常に難しいので、まだまだ実際の現象とのギャップが大きい。 「現象論的手法」が非常に有効。 • いわば観測的ＱＧＰ論。ボトムアップ的なアプローチ。 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html

20. より詳しく知りたい方は 検索 高エネルギーハドロン物理学研究室 場所 理学部1号館9階９０６号室 問い合わせ先 hirano_at_phys.s.u-tokyo.ac.jp 研究室ホームページ http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/ hehp_index-j.html 高エネルギーハドロン物理学 http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hehp_index-j.html