高能重离子碰撞中喷注引起的介质激发

发布时间：2021-09-01 16:19

　　美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子碰撞机（RHIC）以及欧洲核子中心的大型强子碰撞机（LHC）建设目的在于产生高温高密的夸克胶子等离子体（QGP）并研究这种新物质形态的性质。由于夸克胶子等离子体时空标度小,实验中可以通过测量碰撞产生的粒子来推断碰撞初期产生的热密介质的性质。实验数据可以根据热密介质的性质分为两类:软探针和硬探针。软探针涉及的末态观测量主要集中于具有集体行为的大量小横动量粒子。硬探针一般起源于碰撞的早期阶段并且能够直接给出热密介质的性质信息。在碰撞初期硬过程产生的高能部分子在演化介质中传播的过程中,与介质组分相互作用而损失能动量。这被认为是相对论重离子碰撞中喷注淬火现象的原因。在RHIC实验室发现的喷注淬火现象为强耦合夸克胶子等离子体的形成提供了重要证据。最新的理论研究以及RHIC和LHC实验上的进展都将喷注层析作为研究QGP介质性质的强大工具。实验上喷注淬火不仅引起领头强子产额的压低,双强子关联和光子强子关联现象,而且对末态的喷注谱,双喷注和光子喷注关联,喷注剖面以及喷注的碎裂函数进行了修正。由于喷注是从喷注锥体内平行的强子簇重构而来的,末态的喷注修正不仅仅取决于领... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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图１．１：标准模型的基本粒子，Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ分别表示三代夸克轻子，第四列表示规范玻??色子，第五列为希格斯粒子

ＤＯＣＴＯＲＡＬ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??动能项ｍＦ＜ｒ。其结果是拉氏函数中具有三个规范场和四个规范项。这一特点是非阿贝尔规范场所特有的。??ＱＣＤ理论的基础是夸克和胶子，它们被紧紧地束缚在强子内部，不态存在于自然界中。ＱＣＤ理论中除了夸克和胶子具有与ＱＥＤ中电相互作用以外，胶子之间还存在三胶子和四胶子相互作用顶点。这作用耦合强度＆随着能量的增加而减小。强相互作用的有效耦合常？（？￡＝☆中Ｑ２表示横动量转移，Ａ是ＱＣＤ标度参量，可以通过碰撞实验得ｅＶ，汍＝?－（§＆－１１）是单圈近似下的函数值，巧是夸克味的数目。上无穷大时，强相互作用耦合常数ａｓ（Ｑ２）趋近于零。这意味着夸克之于零。Ｅｑ．（１．３）定量地表达了强相互作用渐近自由的性质。另外，可０５?ｒ－??????－Ｉ??＂＂＂＂＂＂￣

核子５００?ＧｅＶ。同样在ＬＨＣ下ＣＭＳ，?ＡＬＩＣＥ，ＡＴＬＡＳ和ＬＨＣｂ合作研究组探测器专??门研究质心系碰撞能量ｘＡ?＝２．７６?ＴｅＶ和５．０２?ＴｅＶ的铅铅碰撞。??相对论重离子碰撞的时空演化如图１．４所示，其可以看作两个来自核的部分子束??流之间的碰撞。两个核加速到接近光速作相向运动，由于纵向的洛化兹收缩效应，在??质心系下被收缩成两个圆盘。碰撞早期，在核子核子非弹性碰撞过程中，大量的夸??克胶子解除强子内部的束缚被释放出来，其自由度迅速増加，并且在高密的系统当??中发生强烈的相互作用，使得系统很快达到局域热平衡而形成ＱＧＰ。随后热密介质??５??


本文编号：3377299