相对论重离子碰撞中各向异性流的研究

发布时间：2020-07-26 14:28

【摘要】：量子色动力学是描述夸克胶子之间强相互作用的基本理论,夸克是强子的基本组成成分。格点量子色动力学的计算表明,在高温、低重子数密度的条件下,夸克会从强子中解禁闭出来从而形成一种被称为夸克胶子等离子体(QGP)的新物质形态。宇宙大爆炸之后的几十微秒也会产生这种物质,因此研究这种物质对于理解宇宙早期的演化过程也具有重要意义。位于布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)和位于欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC),通过加速重离子对撞可以产生这种高温致密的新物质。在相对论重离子碰撞中,各向异性流作为研究QGP的重要探针已经被广泛研究。通过逐事件流矢量概率分布,可以得到关于各向异性流的全部信息。这对于理解重离子碰撞中的初始几何形状和粒子的产生非常重要。铀核由于独特的椭球形态,在最中心碰撞时会出现不同的重叠构形,比如body-body和tip-tip两种构形。正因为此,铀核-铀核碰撞是研究各向异性流的理想系统之一。我们利用贝叶斯Unfolding方法有效扣除了流矢量分布中的非流效应和统计涨落,从而得到了真实的流矢量分布。为了研究集体流的涨落,通过对高阶cumulant的系统计算,表明集体流的涨落不是纯高斯分布的,而是有非高斯部分的贡献。中快度区域的各向异性流已经得到广泛研究,这些研究加深了我们对于流的认知。长久以来,各向异性流都被认为是洛伦兹不变量,最近的研究表明,在纵向方向各向异性流不再是洛伦兹不变量,而是会发生退关联。CMS实验组首次定量测量了退关联的强度,随后的理论研究表明在低能量系统中,因为参与核子的涨落更大,集体流退关联效应会更加明显。我们首次在RHIC能区测量了集体流退关联,结果表明在RHIC能区的退关联效应要明显高于LHC能区。流体力学模型很好地解释了 LHC能区的退关联效应,却过大地估计了 RHIC能区的结果。我们的结果将会为理论研究工作提供更好地参考。小系统中各向异性流的发现使得小系统成为近来的研究热点,对于如何理解小系统中的各向异性流,至今仍存有较大争议。在小系统中,因为非流效应更加显著,因此如何有效地扣除这些非流效应从而提取出相对准确的集体流信号也是目前的一大难点。最近发展了一种被称为subevent cumulant方法,通过将事件按照快度人为地分割成若干子事件,可以有效地减少非流效应,这种方法也被认为是小系统中行之有效地提取集体流的方法。我们基于AMPT模型采用subevent cumulant方法,系统比较了其与标准cumulant计算方法的差别。计算结果支持了 subevent cumulant在小系统中的有效性。各向异性的计算不仅仅局限在低横向动量的粒子,高横向动量粒子的各向异性体现的是能损的路径效应。我们采用AMPT模型计算了完整重构喷注的椭圆流和三角流。结果表明,重建喷注的各向异性能很好地反映喷注淬火的路径依赖性,这加深了我们对喷注淬火机制路径效应的认知。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571.6
【图文】：

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在初始碰撞时的重叠S@域会产生．出射方位角的各向异性，而枿着碰撞过程逡逑中的各种相３作用．压强梯度会使初始坐标空间的各向异性会转移至动量空间，逡逑图１．３是各向异性从坐标空间随系统演化而转移至动量空间的示意图。逡逑ｆｉ邋－厂者、Ｂ＜￣ａｍ邋＿邋：逡逑 W逡逑Ｐｙ逡逑、、…？、、…－Ｚ逦’邋／邋冬邋＼邋、逡逑Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｐａｃｅ：逦Ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ逦Ｍｏｍｅｎｔｕｍ邋ｓｐａｃｅ：逡逑ｉｎｉｔｉａｌ邋ａｓｙｍｍｅｔｒｙ逦ｐｒｅｓｓｕｒｅ逦ｆｉｎａｌ邋ａｓｙｍｍｅｔｒｙ逡逑图１．３坐标空间的各向异性随系统演化而转移到动量空间。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．３邋Ｓｋｅｔｃｈ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ邋ｆｌｏｗ邋ｆｒｏｍ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｐａｃｅ邋ｔｏ邋ｍｏｍｅｎｔｕｍ逡逑ｓｐａｃｅ．逡逑我们用流（ｆｌｏｗ）的概念来描述大ｉ粒子所表现出的集体行为，囡：此也叫集体逡逑流（Ｃ0ｌｌｅＣｔｉｖｅｆｌ0ｗ）？在早期高能核物理研究中，通过研究形成的集体流，可以帮助逡逑了解在高煃桯霄子碰撞中耀成的核物质的状态．方程（Ｅｑｕａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｔａｔｅ，邋ＥｏＳ）（Ｎｉｘ，逡逑１９７９）。椭球张量法（Ｇｙｕｌａｓｓｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，１９８２；邋Ｃｕｇｎｏｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，１９８３）利用，末态粒乎的动逡逑撫构造了一个３ｘ３的椭圆张纛

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本文编号：2770882