論文の概要: Entropy Production and Thermalization in Heavy-Quark Langevin Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22501v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 18:01:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.615273
• Title: Entropy Production and Thermalization in Heavy-Quark Langevin Dynamics
• Title（参考訳）: 重クォークランゲヴィンダイナミクスにおけるエントロピー生成と熱化
• Abstract要約: 重いクォークはしばしばクォークグルーオンプラズマのブラウンプローブとして扱われる。 運動量分布の可逆エントロピーバランスを定式化し、衝突によって生じる生成物と、進化する媒質による駆動物とを分離する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Heavy quarks are often treated as Brownian probes of the quark-gluon plasma. We formulate the irreversible entropy balance of their momentum distribution and separate the production generated by collisions from the driving caused by an evolving medium. For linear dynamics the production splits into two positive contributions, from directed momentum and from the momentum width. A static bath obeys an exact H-theorem. A cooling bath adds an explicit driving term, and longitudinal Bjorken expansion enters as a separate kinematic drive rather than as collisional production. For a Bjorken temperature protocol we derive closed-form strong- and weak-coupling limits of the total production. At strong coupling it exceeds the initial relative entropy by a term linear in the relaxation time, whose quasistatic part has the thermodynamic-length form. At weak coupling it vanishes inversely with the relaxation time. A positive strong-coupling slope therefore guarantees maximal dissipation at intermediate coupling. The same structure holds for a relativistic Fokker-Planck equation with a Jüttner stationary state, solved numerically for charm and bottom quarks under the temperature protocol. Linear-response coefficients computed from the static generator reproduce both limits, and the numerical entropy balance is satisfied to high accuracy.
• Abstract（参考訳）: 重いクォークはしばしばクォークグルーオンプラズマのブラウンプローブとして扱われる。 運動量分布の可逆エントロピーバランスを定式化し、衝突によって生じる生成物と、進化する媒質による駆動物とを分離する。 線形力学では、生産は2つの正の寄与(方向運動量と運動量幅)に分けられる。 静水浴は正確なH理論に従う。 冷却浴は明示的な駆動項を付加し、垂直のビョルケン膨張は衝突生成ではなく別個のキネマティック駆動として入る。 ビョルケン温度プロトコルでは、全生産の閉形式強結合限界と弱結合限界を導出する。 強い結合では、相対エントロピーは緩和時間において線形という用語で表され、その準静電部分は熱力学的長の形式を持つ。 弱い結合では、緩和時間とともに逆に消滅する。 したがって、正の強結合勾配は中間結合における最大散逸を保証する。 同じ構造は、Jüttner定常状態を持つ相対論的フォッカー・プランク方程式を持ち、温度プロトコルの下でチャームクォークとボトムクォークに対して数値的に解決される。 静的発生器から計算された線形応答係数は、両方の限界を再現し、数値エントロピーバランスを高精度に満足する。

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