相对论重离子碰撞中φ介子和Λ超子整体极化的模型研究

发布时间：2020-06-22 22:14

【摘要】：在非对心相对论重离子碰撞过程中,碰撞产生的物质会有极大的初始轨道角动量,由于自旋与轨道角动量的耦合,系统的轨道角动量会部分地传递给自旋等于1/2的夸克,使夸克具有极化现象。而随着强子化的过程,夸克的极化信号没有丢失,最终导致末态自旋不等于0的强子的整体极化,例如像φ介子以及超子,粒子的极化方向是沿着系统初始轨道角动量方向,垂直与反应平面。最近STR实验合作组测量发现了 超子的极化以及可能的φ介子自旋排列,并揭示实验上碰撞产生的新物质形态可能是现在世界上已知的最大旋度的流体。这为我们研究在相对论重离子碰撞中产生的新物质形态的性质提供了新的方向。由于实验上对超子的极化参数的测量的平均值大约为0.01,并且实验探测器有一定的接收度局限性,所以对测量的方法以及有限接收度修正极为重要。在本论文中,我们主要使用多相输运模型(MPT)来研究有限的接收度区间(赝快度,横动量)对超子的极化参数和φ介子自旋排列参数的影响。本文所使用的MPT版本,增加了表示中介子自旋排列和超子极化的自由度,以及逐事件地计算了系统的轨道角动量。φ介子自旋排列可以通过测量自旋密度矩阵的第二项对角元ρ00来表示,当ρ00偏离1/3,我们认为有φ介子自旋排列现象。本文中,我们研究发现强子散射过程对中介子自旋排列没有影响,但是有限的赝快度区间对φ介子自旋排列有很大的影响,越窄的赝快度截断区间会产生越大的ρ00。此外在质心系能量为7.7GeV,19.6GeV,62.4GeV和200GeV金金碰撞中使用与实验上相同的赝快度和横动量截断,我们得到了与实验上基本一致的高于1/3的结果以及微小的能量依赖,我们认为实验上的结果可能是由赝快度截断区间导致。对于超子极化,我们使用Toy Model和多相输运模型共同研究发现了有限赝快度区间对测量极化参数pH影响,越窄的赝快度区间会产生越大的pH值,当输入pH=0,有限赝快度区间对测量极化参数pH没有影响。并且在质心系能量为7.7GeV,19.6GeV,62.4GeV和200GeV金金碰撞中使用与实验上相同的赝快度和横动量截断,没有发现与实验上类似的能量依赖关系。本文发现有限赝快度区间对极化和φ自旋排列有一定影响,对极化影响较小,但是对中介子自旋排列影响较大。并且认为实验上对ρ00和pH的测量都需要修正有限接收度的影响。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571.6
【图文】：

图ｉ．ｉ：粒子物理标准模型逡逑包含四种基本相互作用力，分别是电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用以及引逡逑力相互作用，以及传递它们之间相互作用的玻色子分别是光子（传递电磁相互作用），逡逑胶子（传递强相互作用），ｗ、Ｚ玻色子（传递弱相互作用）以及引力子（传递引力逡逑相互作用）。

强相互作用的耦合常数ｃｔｓ不是不变的，而是会随着夸克之间的距离进行变逡逑化，强相互作用的耦合常数（ｃｘｓ）会随夸克的距离变小（动量交换变大）而逐渐减逡逑小，图１．３中所示。逡逑＿邋，邋＾逡逑■■—逦Ｉ逡逑名逦＂＇ｆ逦逦逦邋±ｃｙｆ／ｗｎ邋ＰｉＫ；邋ａｖｅｒａｇｅ邋＿逡逑Ｑ邋３邋＿逦？邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｐｏｉｎｔｓ逦＿逡逑０．２邋－邋＇：：：：：、邋－逡逑Ｏ逡逑？逡逑－邋＿逡逑ＣＫ１邋一逦：°：＾0邋＿逡逑0ｌ逦：逦１逦：逦丨逦逡逑１邋１０邋１0２逡逑，ｎ邋（ＧｅＶ）逡逑图１．３：实验上测量的强相互作用耦合常数与量子色动力学（ＱＣＤ）计算结果比较逡逑量子色动力学（ＱＣＤ）预言在极端高温度和高密度的状态环境下，强子相自由逡逑度的物质会退禁闭向夸克、胶子自由度进行变化，最终产生的含有大量的夸克，反逡逑夸克以及胶子的系统，我们称之为夸克胶子等离子体（Ｑｕａｒｋ邋Ｇｌｕｏｎ邋Ｒａｓｍａ简称ＱＧＰ）逡逑［＋５］。根据ＱＣＤ预言，ＱＧＰ极有可能产生于宇宙大爆炸初期（极高温度），或者是逡逑中子星的内部（极高重子密度），而以上两种情况我们都无法在现实环境中得到。＿逡逑但是如果我们想要研究ＱＧＰ的性质就必须要得到自由的夸克和胶子

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本文编号：2726321