基于AMPT模型的π介子椭圆流与电何不对称系数关系研究

发布时间：2020-10-31 08:55

　　 本文首先介绍了粒子物理的标准模型及夸克-胶子等离子体(QGP)的产生,并阐述了能够达到高温高密环境从而产生QGP的相对论重离子碰撞过程,能够反映初态粒子几何信息的椭圆流及QGP亚稳域态可能存在的局域宇称破缺现象。接着介绍了手征磁效应与手征磁波理论,近些年RHIC-STAR实验、LHC-ALICE实验和LHC-CMS实验的相关研究结果及局域电荷守恒理论。手征磁波理论指出椭圆流与电荷不对称系数之间存在一定的线性依赖关系。RHIC-STAR实验和LHC-ALICE实验对椭圆流与电荷不对称系数关系的研究结果与手征磁波理论预言相一致,为手征磁波理论的存在增加了一定依据。但另一方面,LHC-CMS实验结果显示,在小系统和三角流中都也有类似的线性关系,在某种程度上否定了手征磁波理论,支持了局域电荷守恒理论。为了探索椭圆流与电荷不对称系数的关系,及其背后可能存在的其他物理机制,本文基于AMPT模型,对π介子椭圆流与电荷不对称系数的关系进行了唯象研究。在研究中,我们选用弦熔化模式的AMPT模型,模拟得到了 30万个中心度为30-40%的Au+Au 200GeV碰撞事件。为了确保模拟得到的事件都能满足电荷守恒,我们关闭了强子级联机制,在ART中仅保留了共振态衰变。本文研究了来自AMPT模型原初产生的正反π介子、来自A重子和中性ρ介子衰变产生的正反π介子椭圆流与电荷不对称系数的关系。研究发现,对于原初产生的正反π介子,其v2与Ach均未表现出明显的线性关系;△v2与Ach也没有线性关系,直线拟合所得斜率几乎为0。且ART之前的原初π介子的V2与Ach也没有表现出实验上斜率为一正一负的两条线性依赖。同时,我们研究了正反粒子平均横动量与电荷不对称系数的关系,其pT均随Ach增大有略微减小的趋势;而△PT与Ach的拟合所得斜率基本为0。对于由A重子衰变产生的正反π介子,二者的V2并没有表现出明显的Ach依赖,且△V2与Ach也没有线性关系。而由中性ρ介子衰变产生的正反π介子,我们发现π+的V2随Ach增加而增加,而π-的V2随Ach增加而减少,呈现出与实验结果相反的关系;二者的△v2也与AcA负相关。研究显示,无论原初产生的正反π介子抑或∧重子、中性ρ介子衰变产生的正反π介子,其椭圆流与电荷不对称系数之间均未呈现出与实验一致的线性依赖关系。在AMPT模型现有的框架内,目前我们还无法解释实验结果,需要进一步的探索与研究,寻找其他更多的物理机制。
【学位单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O572.33
【部分图文】：

?１０?Ｑ｜ＧｅＶｌ?１００??图１．２：强相互作用耦合常数％随能量ｑ变化示意图间??图１．２反映了不同粒子间相互作用和散射过程中，强耦合常数ａｓ与能量Ｑ的??关系。从图中可以看出，实验观测的结果与ＱＣＤ理论计算相一致，随着能量的??增强，％不断减小，夸克间的强相互作用强度逐渐减弱，且强相互作用的耦合常??数％随能量Ｑ的增大呈对数关系下降，故％也称跑动耦合常数。当粒子间相互??作用能量Ｑ—〇〇时，可以看出耦合常数￣?—?０，此时粒子间的相互作用极其微??弱，夸克将处于自由状态，即ＱＣＤ中的渐近自由效应。在高能条件下，我们可用??微扰ＱＣＤ方法来计算。相反，当粒子间的能量Ｑ?４?０时，耦合常数ａｓ—?〇〇，粒??子间的相互作用非常强，夸克和胶子被禁闭在强子中，故无法单独存在，即ＱＣＤ??色禁闭效应。在低能下

ＣＭＳ、ＡＴＬＡＳ与ＬＨＣｂ四个实验研究组。??目前，实验室中相对论重离子碰撞是唯一可达到高温高密条件产生ＱＧＰ的木几??制，我们可以通过它来研究ＱＧＰ的性质及探索ＱＣＤ相图等。图２．１和图２．２分别??为相对论重离子碰撞过程示意图与吋空演化图。从图中我们得知，相对论重离子碰??撞过程主要历经的阶段为：??ｈａｄｒｏｎｉｃ?ｐｈ？？ｅ??ａｎｄ?ａｎｄ?ｆｒｅｅｚｅ－ｏｕｔ??ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｃｘｐａａｓ？ｏｎ??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｓｔａｔｅ?．一．．?？?？?？?＊?＃＊．＊ｉ＊ｉ，?？?１＊＊?＊??ｐｒ＾？ｌ？ｉＷ？ｒＨｉｎｉ?ｈａｄｒｏｎｏａｔｉｏｎ?？??图２．１：相对论重离子碰撞过程示意图??－８—??

撞并发生相互作用；而非重叠区域的核子直接飞离，不发生碰撞也没有相互作用，??我们称之为旁观者。核子的参与者与旁观者大小由碰撞参数（ｉｍＰａｃｔＰａｒａｒｎｃｔｃｒ）??ｂ来决定，ｂ为两个核子几何中心的间距，如图２．１所示，我们可以看出，ｂ越小，??粒子碰撞越中心；反之，ｂ越大，碰撞越趋于周边。碰撞参数的大小决定了碰撞的??中心度（ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ）。??（二）粒子多重数（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ）??高能重离子碰撞过程，体系会产生大量末态粒子，其数目我们称之为粒子多重??数，用符号Ｎ来表示。其中末态粒子中，有的带电荷，有的不带电荷，我们称带??电荷的粒子为带电粒子多重数，一般用ＡＵ表示。??１０—??
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本文编号：2863734