强子物质中依赖温度的介子—介子反应截面

发布时间：2017-12-20 16:40

  本文关键词：强子物质中依赖温度的介子—介子反应截面　出处：《上海大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 介介子-介介子散射 夸克势模型 夸克交换机制 作用势和自由能的关系系 夸克-反反夸克湮灭

【摘要】：相对论重离子对撞机(RHIC)和大强子对撞机(LHC)为我们提供了研究强子物质所需要的实验条件。夸克胶子等离子体(QGP)随着体积的不断膨胀而逐渐冷却,夸克、反夸克、胶子在QCD相变温度重新组合形成强子物质,强子物质膨胀冷却到冻结温度。实验数据显示π介子、K介子、ρ介子在末态强子产物中占有主要份额,它们相互反应的截面为我们提供了研究强子物质的重要信息。同时由于媒介修正效应的重要性,如果想要更好地理解强子物质,那么就必须研究与温度有关的介子-介子反应截面。这样的截面将对强子物质的化学平衡、热平衡、强子谱的研究有着决定性的作用。在本文的第一部分回顾介子-介子反应的科研成果,阐述本文研究的目的和意义,介绍本文的主要内容和文章结构。在第二部分介绍研究成果,分为三章,分别研究与温度相关的由夸克交换机制导致的介子-介子非极化截面、强子物质中夸克-反夸克作用势和夸克-反夸克自由能之间的关系、夸克湮灭导致的介子-介子非弹性散射截面。在第三部分给出四个附录。我们第一个研究是关于夸克支配的介子-介子非共振反应。我们研究反应I=2ππ→ρρ、I=1 KK→K*K*、I=1 KK*→K*K*、I=3/2πK→ρK*、I=3/2πK*→ρK*、I=3/2ρK → ρK*、I =3/2πK*→ρK的吸热反应截面。与温度相关的作用势包括微扰QCD给出的短距势、格点QCD给出的长距势、带有相对论修正的自旋-自旋相互作用项。该短距作用势是基于单胶子交换的微扰QCD单圈和双圈修正得到的,而长距作用势是一个与距离无关但依赖于温度的夸克作用势。根据这样构造的夸克作用势与温度的相关性,我们通过求解含此势的薛定谔方程便得到夸克-反夸克相对运动波函数和介子质量的温度依赖性。基于一阶玻恩近似和夸克交换机制,利用该夸克-反夸克相对运动波函数、介子质量、依赖于温度的作用势计算与温度相关的这七个非共振反应的非极化截面。需要注意的是,在温度接近临界温度时,随着π介子和K介子半径的快速增加导致πK*→ρK以外的反应的截面峰值的快速增加。对与温度相关的数值非极化截面进行拟合,得到参数化的公式。我们的第二个研究是关于强子物质中夸克-反夸克作用势和夸克-反夸克自由能之间的关系。在格点QCD计算下可以得到夸克自由能,我们利用这个自由能推导得到中长距作用势。这就要求我们去研究夸克-反夸克作用势和夸克-反夸克自由能之间的关系。我们计算后得到,当系统的温度在相变温度以上时,重夸克与重反夸克的作用势几乎与它们的自由能的值一致,但是轻夸克和轻反夸克(或者重夸克和轻反夸克,或者轻夸克和重反夸克)的势能则比他们的自由能要大。当系统温度在相变温度Tc以下时,夸克-反夸克作用势则较好地近似为夸克-反夸克的自由能。因此,我们可以应用夸克-反夸克自由能去研究强子物质或者强子-强子反应。我们的第三个研究是关于夸克-反夸克湮灭所主导的介子-介子非弹性散射。这一机制是先由一个夸克和一个反夸克湮灭成一个胶子,随后这个胶子产生出一对夸克和反夸克。由这样的夸克-反夸克湮灭所支配的反应有I=1ππ→ρρ、I=1 K(?)→K*(?)*、I=0 K(?)→K*(?)*、I=1 K(?)*→K*(?)*、I=0 K(?)*→K*(?)*、I=1ππ→K(?)、I=1πρ→K(?)*、I=1πρ→K*(?)、I=1 K(?)→ρρ。我们通过玻恩近似研究上述反应时会涉及一种或两种费曼图。我们从费曼图推导跃迁振幅和跃迁势,并用这对应夸克-反夸克湮灭及产生的夸克-反夸克跃迁势计算这些反应在六个温度时的非极化截面。我们通过拟合数值非极化截面得到与温度相关的参数化截面公式。进一步,我们还考虑反应I=0ππ→ρρ,它包含了夸克交换机制和夸克-反夸克湮灭机制两种情况。
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O572.33

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 萨本豪 ,王仲奇;弦碎裂函数的能量依赖性和Φ介子产生[J];中国原子能科学研究院年报;2003年00期

2 李希国;;η′介子产生中N~*(1535)的作用(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2007年00期

3 村木绥 ,朱伟 ,李顺祺;W介子的发现[J];世界科学;1983年08期

4 蒋西虹;;新书介绍——《介子科学的展望》[J];核物理动态;1993年04期

5 高守恩，惠源，郑国桐，，苏汝铿;有限温度下赝标耦合中的η介子[J];高能物理与核物理;1994年02期

6 夏临华;重离子碰撞中的奇异介子产生[J];青岛大学学报(自然科学版);1996年04期

7 俞涛，姜焕清;氘核上η介子的光产生[J];高能物理与核物理;1998年05期

8 华靖,马伯强;菲尔德-费曼模型中的介子碎裂函数[J];高能物理与核物理;2003年11期

9 王淦昌 ,王祝翔 ,Н.М.维辽索夫 ,丁大钊 ,金荫仁 ,Е.Н.克拉特尼茨卡娅 ,А.А.库兹涅佐夫 ,А.米呼尔 ,阮丁赐 ,А.В.尼基金 ,М.И.索洛维耶夫;用动量为70亿电子伏/c和80亿电子伏/c的π~-介子产生Ξ~-超子[J];物理学报;1961年05期

10 姜焕清;重离子碰撞中的介子——兰州重离子冷却储存环上可能实验的讨论[J];原子核物理评论;1999年03期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 杨伯君;姚曙光;;介子气体动力学方程(摘要)[A];第八届全国核物理会议文摘集（上册）[C];1991年

2 李希国;;核物质中K介子有效质量[A];第十三届全国核物理大会暨第八届会员代表大会论文摘要集[C];2007年

3 徐瑚珊;;CSRm内靶实验设备概念性设计[A];Meson Physics on the CSR Lanzhou--Proceeding of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2002年

4 郑玉明;FUCHS Christian;FAESSLER Amand;SRISAWAD Pornrad;阎玉鹏;KOBDAJ Chinorat;;核反应中的σ介子产生[A];2005年全国核反应会议论文摘要集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 马玲玲;通过Primakoff效应高精度测量π~0介子的寿命[D];兰州大学;2015年

2 沈震宇;强子物质中依赖温度的介子—介子反应截面[D];上海大学;2016年

3 李玉琦;强子物质中介子—介子非弹性散射的研究[D];上海大学;2008年

4 樊莹莹;对部分B介子半轻和强子衰变过程的研究[D];南京师范大学;2014年

5 罗伟;光致π~0介子产生反应和实光子康普顿散射中反冲质子极化度研究[D];兰州大学;2012年

6 刘新;双重味B_c介子两体无粲强子衰变研究[D];南京师范大学;2011年

7 杨悦玲;PQCD方法在B_s,B_c介子两体非轻衰变过程中的应用[D];河南师范大学;2014年

8 文武;核多体系统的自洽场方法[D];南开大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈杰;重离子碰撞中阈能附近η介子和K介子的产生研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2016年

2 张思成;径向激发矢量介子D和B介子强衰变的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 罗文钊;LHC ALICE 5.02 TeV质子—质子碰撞π~0介子产生研究[D];华中师范大学;2016年

4 姜游;讨论介子—介子散射问题[D];辽宁师范大学;2011年

5 罗光;核子-核子相互作用散射截面的π～0介子传播子链图严格计算与研究[D];重庆大学;2004年

6 杨友昌;高能质子—核反应中N～*（1535）激发和η介子产生[D];西南大学;2007年

7 王艳艳;K介子协变动力学及其准粒子模型的性质[D];陕西师范大学;2011年

8 杨悦玲;高能直线对撞机上中性Top-pion介子的探测[D];河南师范大学;2003年

9 李冠楠;衰变B~0→D_0~*（2400）~-l~+v_l和B~1→（?）（2420）~0l~+V_l的理论计算[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 葛同雷;η和η~1赝标介子衰变常数和分布振幅的研究[D];西南大学;2009年

本文编号：1312803