相对论重离子碰撞中氚核和中子数密度涨落的测量

发布时间：2020-04-03 12:17

【摘要】：夸克、轻子通过电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用和引力相互作用构成了自然界奥妙无穷、千变万化的物理规律。强相互作用是四大相互作用中最强的,是理解微观世界基本组成以及它们之间相互作用运动规律的关键。强相互作用的不断研究与发展最终建立了强相互作用量子场论-量子色动力学(QCD)理论。QCD理论的基本成分是夸克和胶子,它们被紧紧的束缚在强子的内部,不能单独的达到自由的状态,只可能间接的由强子实验来观测它们的存在。相对论重离子碰撞实验作为研究QCD相结构的强有力的工具,为探索物质状态、强相互作用以及宇宙的演化有着指导性的作用。格点QCD理论预言在高温低重子密度区域发生的从夸克胶子禁闭的强子物质相到退禁闭的QGP相的转变是平滑过渡,而在低温高重子密度区域发生的相变是一阶相变,并且一阶相变边界有个终结点,被称为QCD临界点。寻找和确定临界点成为当今高能物理实验和理论研究的热点与前言课题。位于布鲁克海文国家实验室的RHIC上STAR实验的核心物理目标就是研究QCD相结构。在高能重离子碰撞中,轻核提供了一种独特的工具来探索QCD相结构。轻核是指由轻味夸克(u,d,s)组成的强子,在重离子碰撞的末期会有大量的轻核形成,它产生时的温度和冻结时间对系统的相空间密度十分敏感。我们可以通过测量轻核的横动量谱,估测出系统的热力学量,从而对整个系统的性质以及系统的演化过程进行理解与描述,例如温度和重子化学势。另外相变会导致较大的重子密度涨落,这将在轻核的产生中反映出来。例如质子(N(p)),氚核(N(t)和氘核(N(d)产额比,定义为N(t)·N(p)/N2(d),可以作为一个观察到QCD临界点的敏感的观测量。在本文中,我们将给出STAR探测器测量的(?)=7.7,11.5,14.5,19.6,27,39,62.4和200 GeV的氚核横动量谱谱和产额。我们将给出束流能量依赖的核子聚合参数B3(t)和轻核的产额比值N(t)·N(p)/N2(d),并讨论它们的物理意义。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O571.6

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本文编号：2613361