重夸克在夸克胶子等离子体中的传输

发布时间：2020-05-07 20:07

【摘要】：近年来,美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)重离子碰撞中发现了一种新的物质形态,称为夸克-胶子等离子体(QGP)。发现QGP的两个关键观察结果是集体流和喷注淬火。集体流效应揭示了在夸克胶子等离子体形成之后强烈的集体流动行为,这种现象可以由粘滞流体力学给出详细的描述。喷注淬火被认为是初始硬散射形成的高能部分子在强子化之前,由于在高温高密的夸克胶子等离子体中损失能量所导致。部分子能量损失包括弹性散射和非弹性散射两种机制。关于能量损失的唯象研究包含了单强子、双强子、光子-强子关联,以及整体喷注。喷注研究的一个主要目的是通过与实验数据比较定量抽取出喷注输运系数。重味夸克是研究高能部分子能量损失机制非常重要的工具。重味夸克产生于初始的硬碰撞,其质量相比较体系的温度较大,导致它们很难热化。在高横动量区间,重夸克主要通过非弹性散射损失能量,而在低横动量区间,弹性散射和非弹性散射损失的能量都比较重要。目前有很多输运模型被用于描述在相对论重离子碰撞中重夸克的产生和在介质中的演化。例如,基于玻尔兹曼方程的部分子级联模型,与流体力学相结合的线性玻尔兹曼和朗之万模型,以及部分子-强子-弦动力学模型。在本文中,我们利用准粒子模型去描述QGP的状态方程,结合线性玻尔兹曼输运模型,以及流体力学模型,描述重夸克在QGP介质中的演化。对于弹性散射过程,我们利用微扰QCD方法计算散射率,而非弹性散射过程则由高扭度部分子能量损失模型描述。我们的模型计算结果能较好地描述了RHIC和LHC上D介子的核修正因子和椭圆流实验数据。
【图文】：

于波色子的拉格朗日量在规范变换中不变，所以这些玻色子被称为规范玻色子。标逡逑准模型基本粒子包括６种轻子、６种夸克、４种规范玻色子和希格斯玻色子［１］。如逡逑图１．１所示：逡逑Ｓｔａｎｄａｒｄ邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ邋Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ逡逑ｔｈｒｅｅ邋ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｍａｔｔｅｒ逡逑（ｆｅｒｍｉｏｎｓ）逡逑Ｉ逦ＩＩ逦ＩＩＩ逡逑NB逡逑ｒｒ．Ｍｓ邋＾４＾／＾逦Ｊ邋？ｉ．２７５０？Ｖ／ｃ，逦１邋＊１７２．４４邋ＧｅＶ／ｃＪ邋１邋｜0逦ｊ邋？＝ｌ２５．０９Ｇ？＊Ｖ／ｃ，逡逑Ｕ逦Ｊ；：逦ｃＨ；；逦ｔ邋ｊ；邋ｇ逦：：邋Ｈ逡逑ｕｐ逦Ｊ邋ｃｈａｒｍ邋｜邋ｔｏｐ逦＾邋ｇｌｕｏｎ邋Ｊ邋Ｈｉｇｇｓ逡逑—＾邋，．ｗ．ｎ？一Ｍｉ邋丨丨＿■＿■■灥丨Ｍｉｌｌ■丨■晒丨、逡逑的邋－＊４．８邋ＭｅＶ／ｃ＊逦＾ＳＭｅＶ／ｃ＊逦０逡逑ｉｐ邋＾逦Ｕ邋＞逦ｂ逦＾逦＃邋0逡逑ｄｏｗｎ逦Ｉ逦ｓｔｒａｎｇｅ逦ｂｏｔｔｏｍ逦ｉ邋ｐｈｏｔｏｎ逡逑ａ邋ｌ邋ｉ－逦－邋Ｊ邋＾一—二—」ｔ邋Ｊ逡逑ｒ0．５Ｕ？ｉ？Ｖ／ｃ：逦－１０５．６７｜邋Ｉ邋＝１．７７６８

Ｑ邋｜0ｃＶ］逡逑图１．２：强耦合常数随能标的改变。该图取自［４］。逡逑从图１．２中可以看到，相互作用耦合常数％随着能量Ｑ２变小时逐渐增大以至逡逑于无穷大。这表明当两个夸克间距增大时，夸克之间交换胶子的能量Ｑ２变小，跑逡逑动耦合常数变大，微扰量子色动力学不再适用。逡逑１．３量子色动力学的相结构逡逑夸克胶子解禁闭的方式有两种．第一种方法是给给强子体系加热。当温度越来逡逑越高，更多的强子被激发出来。强子数目的增加将会导致强子的波函数重叠，此时逡逑夸克、胶子就不再单独的属于特定的强子，而是在整个体系中运动。第二种方法是压逡逑缩强子物质，可以保持温度为（Ｔ＝０）不变，通过增大体系的压强，从而增大强子数逡逑密度，最终也会使得强子波函数重叠。在对应的重子化学势－温度的相图（图１．３）逡逑中：低温低密度时，整个体系处于强子态，当高温高密时，整个体系处于夸
【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】：O53;O572.33

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本文编号：2653486