Effects of causality constraints on Bayesian analysis of heavy-ion collisions

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Domingues, Thiago Siqueira
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-30092024-091952/
Resumo: There have long been questions about the limits of validity of relativistic hydrodynamics, and whether it is being used outside its regime of validity in modern simulations of relativistic heavy-ion collisions. An important new tool for answering this question is a causality analysis if the evolution equations do not respect relativistic causality, they are not a faithful representation of the underlying theory (in this case, quantum chromodynamics). Using this criterion, it has recently been shown that hydrodynamics is indeed being used outside its regime of validity, at least sometimes. Here we explore the phenomenological implications, particularly the quantitative effects of demanding limits on acausality in modern Bayesian parameter estimation. We find that, while typically only a small fraction of the systems energy is initially in an acausal regime, placing strict limits on the allowed energy fraction significantly changes the preferred properties of the initial condition, which in turn alters the extracted medium properties such as bulk viscosity.
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spelling Effects of causality constraints on Bayesian analysis of heavy-ion collisionsOs efeitos das condições de causalidade na análise Bayesiana de colisões de íons pesados.Bayesian inferenceCausalidadeCausalityColisões de íons pesados relativísticos.Hidrodinâmica relativísticaInferência BayesianaPlasma de Quarks e GlúonsQuark Gluon PlasmaRelativistic heavy-ion collisions.Relativistic HydrodynamicsThere have long been questions about the limits of validity of relativistic hydrodynamics, and whether it is being used outside its regime of validity in modern simulations of relativistic heavy-ion collisions. An important new tool for answering this question is a causality analysis if the evolution equations do not respect relativistic causality, they are not a faithful representation of the underlying theory (in this case, quantum chromodynamics). Using this criterion, it has recently been shown that hydrodynamics is indeed being used outside its regime of validity, at least sometimes. Here we explore the phenomenological implications, particularly the quantitative effects of demanding limits on acausality in modern Bayesian parameter estimation. We find that, while typically only a small fraction of the systems energy is initially in an acausal regime, placing strict limits on the allowed energy fraction significantly changes the preferred properties of the initial condition, which in turn alters the extracted medium properties such as bulk viscosity.Há muito tempo existem questões sobre os limites de validade da hidrodinâmica relativística e se ela está sendo utilizada fora de seu regime de validade em simulações modernas de colisões de íons pesados relativísticos. Uma ferramenta importante para responder a essa questão é uma análise de causalidade se as equações de evolução não respeitarem a causalidade relativística, elas não são uma representação fiel da teoria subjacente (neste caso, a cromodinâmica quântica). Usando este critério, foi demonstrado recentemente que a hidrodinâmica está de fato sendo utilizada fora de seu regime de validade, pelo menos algumas vezes. Aqui, exploramos as implicações fenomenológicas, particularmente os efeitos quantitativos de impor limites à acausalidade na estimativa de parâmetros Bayesiana moderna. Descobrimos que, embora tipicamente apenas uma pequena fração da energia do sistema esteja inicialmente em um regime acausal, impor limites estritos à fração de energia permitida altera significativamente as propriedades preferidas da condição inicial, o que, por sua vez, modifica as propriedades extraídas do meio, como a viscosidade volumétrica.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLuzum, Matthew WilliamDomingues, Thiago Siqueira2024-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-30092024-091952/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2024-10-02T20:28:02Zoai:teses.usp.br:tde-30092024-091952Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-02T20:28:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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