相对论重离子碰撞（RHIC）强磁场中的电荷分离和手征磁波的研究

发布时间：2020-05-08 08:56

【摘要】：本学位论文从高能核物理-粒子物理谈起,介绍了相对论重离子碰撞实验的意义和方法以及RHIC-STAR实验,并展开了对夸克胶子等离子体这一奇特的物质态的寻找。本论文的主题是对理论上提出的夸克胶子等离子体态中的存在局域CP破缺进行唯象研究和实验观测。强相互作用下的CP对称始终受到粒子物理理论和实验两方面的密切关注。近年来,有理论研究提出了所谓手征磁效应和手征磁波假设。这两个效应被认为会存在于相对论重离子碰撞早期高温高密物质态中,它们会导致局域P或CP对称性的破缺。 对于手征磁效应,我们运用唯象模型AMPT中具有弦融化机制的版本,通过构造局域电荷分离来模拟宇称破缺“气泡”,研究了可以探测手征磁效应的两粒子关联量cos(Φ±Φβ)。我们发现局域物理图像比全局物理图像更为符合手征磁效应的物理意义,也能很好的描述STAR实验组的观测结果。我们还展示了局域“气泡”的尺寸(r0.3或0.5fm)以及受手征磁效应影响的轻夸克横动量上限(pT0.5GeV/c)。 对于手征磁波,我们对RHIC-STAR实验组SNN~(1/2)=200GeV金-金对撞和(?)SNN=193GeV由-铀对撞采集到的数据进行了分析,展示了椭圆流斜率基本符合手征磁波理论预期,说明了共振态衰变效应对椭圆流斜率不会有显著贡献。我们还展示了π介子椭圆流斜率和三角流斜率随中心度的变化,作为对手征磁波观测的补充。结果表明椭圆流斜率与三角流斜率比并没有按照局域电荷对称假设的那样,与平均椭圆流与三角流比保持一致,这表示局域电荷对称假说并不能单独地解释实验中观测到的各向异性流对电荷不对称系数的依赖关系。三角流斜率为研究手征磁波提供了一定程度的背景限制,是手征磁波存在与否的间接证据。此外,我们还特别展示并讨论了K介子椭圆流斜率,及铀-铀中π介子椭圆流斜率的结果,这些结果作为辅助观测量也都初步符合手征磁波理论预期。 此外,我们还重新为RHIC确定了形变核——铀核的电荷密度分布参数。我们发现电子散射实验得到的参数R0和α并不能直接放入形变Woods-Saxon分布进行模拟计算,核的形变越大,计算的差别也越大。因此,我们需要调整参数。在调整参数时,我们提出两个准则,即：电子散射实验得到的经典W-S分布应当能被旋转平均后的形变W-S分布重复；实验测量值B(E2)↑也应当被新参数重复。此外,核子的有限尺度也应当被囊括到W-S分布描述中,而形变核的β2参数也不能直接采用来自B(E2)↑的计算结果。基于这些,我们展示了获取适合新形变W-S函数的最优新参数(R0,α和β2)的方法流程,并讨论了这些参数对偏心率产生的影响。
【图文】：

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【学位授予单位】：中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O571.6

【共引文献】

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本文编号：2654434