用重夸克偶素探测夸克物质的理论研究

发布时间：2023-01-30 21:21

　　夸克和胶子一般被束缚在核子中,以禁闭相存在。在高温或者高压下,被束缚的部分子可以在更大的空间尺度（大于核子尺寸）达到渐近自由的状态,形成夸克胶子等离子体,简称QGP（quark-gluon plasma）。轻强子由于束缚能比较小,在QGP中会因为色屏蔽作用而被解离。由重夸克形成的夸克偶素,具有较大的束缚能,能够在退禁闭相（QGP）中存活。所以研究退禁闭相物质的一个重要探针就是重夸克偶素在热密介质中的产生和解离,同时,这对于理解重夸克偶素自身的性质也具有极大的意义。本文中我们用玻尔兹曼输运方程描述重夸克偶素在QGP中的解离和产生。由于热密介质的色屏蔽作用,重夸克偶素在有限温下的性质（质量和宽度）与真空下有很大的不同。我们用平均场的方法,考虑了热密介质对重夸克偶素性质的影响,并且自洽的带入到了玻尔兹曼输运方程中。我们发现在碰撞初始时刻产生的重夸克偶素对这一效应不是特别敏感,而来自于QGP演化过程中产生的部分,对这一效应非常敏感。这一效应增加了重夸克偶素的数目。而对于激发态的粲偶素,由于它的束缚能很小,接近QGP的相变温度Tc,它几乎不能在QGP中存活。我们研究发现末态的粲偶素激发态,主要来... 

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【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 研究背景与理论基础
    1.1 QCD相变和量子色动力学
    1.2 相对论重离子碰撞
        1.2.1 相对论重离子碰撞的物理图像
        1.2.2 描述热密介质演化的几种方法
    1.3 研究QGP的各种探针
        1.3.1 轻强子的集体流
        1.3.2 光子和高动量粒子Jet
        1.3.3 重味夸克
        1.3.4 重味夸克偶素
    1.4 选题意义和论文组织
第2章 热密介质及重夸克和重夸克偶素的演化
    2.1 原子核几何学
    2.2 重夸克偶素在热密介质中的演化
        2.2.1 玻尔兹曼方程
        2.2.2 粲偶素的解离速率和产生速率
    2.3 重夸克在热密介质中的运动和分布
        2.3.1 粲夸克在夸克胶子等离子体中的热化
        2.3.2 粲夸克在夸克胶子等离子体中的不完全热化
    2.4 强子相中粲偶素的解离和产生
    2.5 粲偶素的初始分布
    2.6 夸克胶子等离子体的模拟
        2.6.1 热密介质的初始能量分布
        2.6.2 粘滞和理想流体力学方程
        2.6.3 状态方程
第3章 基态粲偶素J/ψ在QGP中的解离和产生
    3.1 非弹性碰撞效应对J/ψ影响
    3.2 弹性碰撞效应对J/ψ影响
        3.2.1 包含平均场项的玻尔兹曼方程
        3.2.2 平均场效应的数值结果
    3.3 J/ψ观测量对纵向快度的依赖
    3.4 J/ψ观测量对QGP的敏感性
    3.5 本章小结
第4章 激发态粲偶素Ψ(2S )在QGP中的新产生机制
    4.1 Ψ(2S )实验结果及困惑
    4.2 B强子衰变对Ψ(2S )的贡献
    4.3 B强子衰变对实验结果的解释
    4.4 本章小结
第5章 强子相中粲偶素的解离
    5.1 有限重子数化学势下流体的演化
    5.2 考虑强子相的输运方程
    5.3 粲夸克在热密介质中的运动
    5.4 SPS和FAIR能量下粲偶素的解离和产生
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A Bjorken近似下的（1+1）D流体演化
附录B 粘滞流体的输运系数
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3733448