Pb-Pb 2.76 TeV碰撞下π介子、K介子和质子横动量谱的标度行为
发布时间：2020-10-28 03:35
高能重离子碰撞是目前理论物理的一个重要研究方向。碰撞过程产生的高温高密环境与宇宙爆炸早期的环境相似。因此,高能重离子碰撞对物质的起源以及其演化等问题的探索起到了重要的作用。量子色动力学(Quantum Chromodynsmics,QCD)预言在极高温度和极高密度下会产生一种新的物质形态-夸克胶子等离子体(Quark Gluon Plasma,QGP)。高能重离子碰撞的末态粒子横动量(pT)谱是实验上重要的观测量之一,对它进行研究,是了解高能碰撞过程中系统如何从强子相到QGP相变以及末态粒子如何产生的重要途径。目前,无论在实验上还是理论上,许多方法都被利用去寻找粒子产生的规律,其中之一就是寻找一些物理量对某些变量的标度行为。近几年,在核-核碰撞中我们已经观测到一些末态粒子横动量谱的标度行为。比如:在RHIC(Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC)上金核-金核(Au-Au)每核子对质心系能量(SNN)为200 GeV碰撞下中心快度区域的π介子、质子和反质子的横动量谱具有不依赖于中心度的标度行为。最近,欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上的ALICE合作组发表了铅核-铅核(Pb-Pb)SNN=2.76 TeV碰撞下π介子、K介子和质子六个不同中心度(0-5%,5-10%,10-20%,20-40%,40-60%和60-80%)的横动量谱的实验数据,我们探究了这三种粒子横动量谱的标度行为。我们发现,在小横动量区间,即PT2.75,3.10和2.35 GeV/c,π介子、K介子和质子横动量谱呈现出不依赖于中心度的标度行为。这种标度行为当横动量谱以z = pT/K为变量时便会呈现出来。这里标度参数K用品质因子(Quality Factor,QF)的方法确定,并且可以参数化为aNpartb,其中(Npart)是参与碰撞核子数平均值,a和b是自由参数,参数b表征了 InK随InNpart)的变化率。对于这三种粒子,b值均大于0,这意味着标度参数k随中心度的增加而增加,而且碰撞越中心,K值越大。π介子和K介子的b值在误差允许的范围内是一致的,但是它们要比质子的6值小。在大横动量区间,由于横动量谱压低导致标度行为遭到破坏。并且越中心碰撞,横动量谱的压低效应越明显。在弦重叠模型中,π介子、K介子和质子来自于弦重叠形成的团簇碎裂,并且碎裂函数对于不同强子是不同的。π介子、K介子和质子横动量谱在小横动量区间呈现出的不依赖于中心度的标度行为可以同时用弦重叠模型定量地解释。
【学位单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O571.6
【部分图文】：
人类对自然不断探索收获的巨大的知识成就，是４００年来物理学界的巨大瑰宝之??〇??标准模型中的基本粒子如图２－１所示。上面两行紫色为６种夸克，每一种夸??克对应一种“味道”（ｆｌａｖｏｕｒ）［２－３，ｌ８］，它们分别是：“上”（ｕｐ）夸克，质量为２．４?ＭｅＶ／ｃ２；??“下”（ｄｏｗｎ）夸克，质量为?４．８?ＭｅＶ／ｃ２；?“奇异”（ｓｔｒａｎｇｅ）夸克，质量为?９５?ＭｅＶ／ｃ２；??“粲”（ｃｈａｒｍ）夸克，质量为?１．２７５?ＧｅＶ／ｃ２；?“底”（ｂｏｔｔｏｍ）夸克，质量为?４．１８?ＧｅＶ／ｃ２；??“顶”（ｔｏｐ）夸克，质量为１７２．４４?ＧｅＶ／ｃ２。对于上夸克，下夸克和奇异夸克，它们??的质量比较轻，所以又称为轻夸克。当然还有这６种夸克的反粒子－反夸克。粒子??和反粒子除了内禀相加守恒量（如电荷）互相相反外，质量，寿命，自旋都相同。??对于第一行的三种夸克，即上夸克，粲夸克和顶夸克它们带有＋２／３ｅ的电荷量，而??另外三个
?高能重离子碰撞的核子分为两类：参与者（ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ）和旁观者（ｓｐｅｃｔａｔｏｒ）??，如图２－３所示。图中６为碰撞参数，后面２．３．３会具体介绍。核－核碰撞与核子??－核子碰撞一个重要的差别就是“核阻塞能力”。“核阻塞能力”表示在碰撞过程中参??与核损失的能量［４３］。碰撞初期，如果参与核损失了大部分的初始纵向动量，那么??这样的碰撞过程核阻止本领较高［４４］。核子损失的能量将转化为质心附近产生的强??子的能量。对于完全阻止的极端情况，参与核的全部初始动能都沉积在反应区域??内，（这个区域也就是我们上面经提过的“火球”），在这个过程中，“火球”内拥有??的净重子密度比较高。如果参与核在穿过碰撞区域时依然保持大部分初始时刻的??纵向动量，那么这个过程就是我们所说的透明碰撞。这种碰撞过程核阻止能力较??低，??Ｉ，條Ａ：?），??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ?ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｆｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??图２－２核－核碰撞的时空演化示意图
?高能重离子碰撞的核子分为两类：参与者（ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ）和旁观者（ｓｐｅｃｔａｔｏｒ）??，如图２－３所示。图中６为碰撞参数，后面２．３．３会具体介绍。核－核碰撞与核子??－核子碰撞一个重要的差别就是“核阻塞能力”。“核阻塞能力”表示在碰撞过程中参??与核损失的能量［４３］。碰撞初期，如果参与核损失了大部分的初始纵向动量，那么??这样的碰撞过程核阻止本领较高［４４］。核子损失的能量将转化为质心附近产生的强??子的能量。对于完全阻止的极端情况，参与核的全部初始动能都沉积在反应区域??内，（这个区域也就是我们上面经提过的“火球”），在这个过程中，“火球”内拥有??的净重子密度比较高。如果参与核在穿过碰撞区域时依然保持大部分初始时刻的??纵向动量，那么这个过程就是我们所说的透明碰撞。这种碰撞过程核阻止能力较??低，??Ｉ，條Ａ：?），??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ?ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｆｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??图２－２核－核碰撞的时空演化示意图
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本文编号：2859521
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人类对自然不断探索收获的巨大的知识成就，是４００年来物理学界的巨大瑰宝之??〇??标准模型中的基本粒子如图２－１所示。上面两行紫色为６种夸克，每一种夸??克对应一种“味道”（ｆｌａｖｏｕｒ）［２－３，ｌ８］，它们分别是：“上”（ｕｐ）夸克，质量为２．４?ＭｅＶ／ｃ２；??“下”（ｄｏｗｎ）夸克，质量为?４．８?ＭｅＶ／ｃ２；?“奇异”（ｓｔｒａｎｇｅ）夸克，质量为?９５?ＭｅＶ／ｃ２；??“粲”（ｃｈａｒｍ）夸克，质量为?１．２７５?ＧｅＶ／ｃ２；?“底”（ｂｏｔｔｏｍ）夸克，质量为?４．１８?ＧｅＶ／ｃ２；??“顶”（ｔｏｐ）夸克，质量为１７２．４４?ＧｅＶ／ｃ２。对于上夸克，下夸克和奇异夸克，它们??的质量比较轻，所以又称为轻夸克。当然还有这６种夸克的反粒子－反夸克。粒子??和反粒子除了内禀相加守恒量（如电荷）互相相反外，质量，寿命，自旋都相同。??对于第一行的三种夸克，即上夸克，粲夸克和顶夸克它们带有＋２／３ｅ的电荷量，而??另外三个
?高能重离子碰撞的核子分为两类：参与者（ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ）和旁观者（ｓｐｅｃｔａｔｏｒ）??，如图２－３所示。图中６为碰撞参数，后面２．３．３会具体介绍。核－核碰撞与核子??－核子碰撞一个重要的差别就是“核阻塞能力”。“核阻塞能力”表示在碰撞过程中参??与核损失的能量［４３］。碰撞初期，如果参与核损失了大部分的初始纵向动量，那么??这样的碰撞过程核阻止本领较高［４４］。核子损失的能量将转化为质心附近产生的强??子的能量。对于完全阻止的极端情况，参与核的全部初始动能都沉积在反应区域??内，（这个区域也就是我们上面经提过的“火球”），在这个过程中，“火球”内拥有??的净重子密度比较高。如果参与核在穿过碰撞区域时依然保持大部分初始时刻的??纵向动量，那么这个过程就是我们所说的透明碰撞。这种碰撞过程核阻止能力较??低，??Ｉ，條Ａ：?），??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ?ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｆｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??图２－２核－核碰撞的时空演化示意图
?高能重离子碰撞的核子分为两类：参与者（ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ）和旁观者（ｓｐｅｃｔａｔｏｒ）??，如图２－３所示。图中６为碰撞参数，后面２．３．３会具体介绍。核－核碰撞与核子??－核子碰撞一个重要的差别就是“核阻塞能力”。“核阻塞能力”表示在碰撞过程中参??与核损失的能量［４３］。碰撞初期，如果参与核损失了大部分的初始纵向动量，那么??这样的碰撞过程核阻止本领较高［４４］。核子损失的能量将转化为质心附近产生的强??子的能量。对于完全阻止的极端情况，参与核的全部初始动能都沉积在反应区域??内，（这个区域也就是我们上面经提过的“火球”），在这个过程中，“火球”内拥有??的净重子密度比较高。如果参与核在穿过碰撞区域时依然保持大部分初始时刻的??纵向动量，那么这个过程就是我们所说的透明碰撞。这种碰撞过程核阻止能力较??低，??Ｉ，條Ａ：?），??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ?ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｆｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ??图２－２核－核碰撞的时空演化示意图
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1 王艳云;Pb-Pb 2.76 TeV碰撞下π介子、K介子和质子横动量谱的标度行为[D];陕西师范大学;2018年
本文编号：2859521
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