image: Probing the evolution of magnetic fields generated in heavy-ion collisions can offer key insights into fundamental physical phenomena, including the nature of the early universe.
Credit: Diyu Shen, Jinhui Chen, Xu-Guang Huang, Yu-Gang Ma, Aihong Tang, Gang Wang
在相对论重离子对撞中,高速运动的原子核会产超强电磁场,其磁场强度可达10的18次方高斯,远超实验室常规条件甚至中子星表面的磁场强度。然而,这一极端的电磁场的寿命极短(约10的负23次方秒),却足以在微观尺度上深刻影响夸克-胶子等离子体(QGP)的演化。研究这一瞬态但极强的电磁场,不仅有助于理解量子色动力学(QCD)与量子电动力学(QED)的耦合机制,还可能揭示强相互作用与电磁相互作用在极端条件下的新物理现象。比如,这种极端电磁环境可能产生手征磁效应——局域强CP破坏,或是通过手征磁催化与反磁催化影响QGP相变。通过研究磁场的演化还可以推测QGP的电磁性质如电导率等。
马余刚院士团队长期从事于相对论重离子对撞中电磁场效应的理论与实验研究,发表于《Research》杂志的这篇评述文章系统地梳理了超强电磁场的产生机制、演化理论及实验探测进展,对尚未解决的前沿问题讨论了发展方向。该综述文章不仅促进了超强电磁场研究实验与理论的结合,推动了高能物理前沿发展,也为探索宇宙早期极端环境提供了不同的科学视角。
论文链接:https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0726
Journal
Research
Method of Research
Systematic review
Subject of Research
Not applicable
Article Title
A Review of Intense Electromagnetic Fields in Heavy-Ion Collisions: Theoretical Predictions and Experimental Results
Article Publication Date
24-Jun-2025