發(fā)布時(shí)間：2020-03-26 03:53

【摘要】：一直以來(lái),對(duì)稱(chēng)性是物理學(xué)炙手可熱的話題。理論上認(rèn)為,在宇宙產(chǎn)生之初正、反物質(zhì)是等量的,然而在現(xiàn)實(shí)宇宙中反物質(zhì)卻不見(jiàn)了,正、反物質(zhì)的這種不對(duì)稱(chēng)性問(wèn)題是宇宙衍變過(guò)程的未解之謎。隨著粒子物理學(xué)和高能物理實(shí)驗(yàn)條件的發(fā)展和進(jìn)步,對(duì)微觀粒子的可觀測(cè)性和可控性顯著提高,在高能碰撞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生和研究反物質(zhì)成為可能。近幾年美國(guó)BNL/RHIC實(shí)驗(yàn)組和歐洲CERN/LHC實(shí)驗(yàn)組,在高能Au-Au碰撞和Pb-Pb碰撞實(shí)驗(yàn)中,先后發(fā)現(xiàn)了(?),(?)和(?)等輕反原子核和反超核,這對(duì)反物質(zhì)的研究和理解具有深刻的意義。由于高能物理實(shí)驗(yàn)消耗的成本巨大,因此,目前粒子物理學(xué)的重要研究手段之一,就是通過(guò)運(yùn)用理論模型模擬研究高能碰撞實(shí)驗(yàn)。本文首先對(duì)高能物理和反物質(zhì)的背景、部分子-強(qiáng)子輸運(yùn)模型(PACIAE模型)和相空間動(dòng)力學(xué)約束組合模型(DCPC模型)、以及Au-Au碰撞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了介紹。然后,使用PACIAE模型和DCPC模型,在質(zhì)心能量(?)=11.5、14.5、19.6、27、39、62.4、130、200、800、2760 和 5020 GeV 能量下模擬產(chǎn)生 Au-Au 碰撞事件,再用DCPC模型組合產(chǎn)生輕(反)原子核和超核,研究了高能Au-Au碰撞中輕(反)核物質(zhì)產(chǎn)生的能量依賴(lài)性,以及相應(yīng)的性質(zhì)。其中,選取的快度區(qū)間為-0.5 ≤y≤0.5、橫動(dòng)量區(qū)間為pT≤ 5 GeV、中心度為0-10%。研究結(jié)果表明:(1)正粒子p、Λ、d、3He、(?)的產(chǎn)額大于反粒子(?)、(?)、(?)、(?)、(?)的產(chǎn)額,普通核的產(chǎn)額大于超核的產(chǎn)額;(2)正粒子p、Λ、d、3He、(?)的產(chǎn)額隨著質(zhì)心能量(?)的增加,先減少后增加;反粒子(?)、(?)、(?)、(?)、(?)的產(chǎn)額一直呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),即高能Au-Au碰撞中,末態(tài)強(qiáng)子和核子的產(chǎn)生存在很強(qiáng)的能量依賴(lài)性;(3)反核與它們對(duì)應(yīng)的正物質(zhì)的比值隨著碰撞時(shí)質(zhì)心能量的增加而上升,最終趨近于1。為了研究高能Au-Au碰撞中核子和超子組合產(chǎn)生不同的原子核的難易程度及其能量依賴(lài)性,我們模擬計(jì)算了不同碰撞能量下組合產(chǎn)生原子核和超核的聚合參數(shù)BA以及差異性因子s3。結(jié)果表明:聚合參數(shù)BA存在很強(qiáng)的能量依賴(lài)性,當(dāng)質(zhì)心能量(?)增加時(shí),BA先減少后增加,在20 GeV附近存在一個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn),這很可能是由相變引起的;(?)H和3He的差異因子s3隨碰撞能量的增加,開(kāi)始較快增加,在20 GeV附近趨于飽和,其值約為0.8,這表明超核比普通核更難形成;而s3和(?)近似相等,這表明組合產(chǎn)生反原子核的難易程度與組合產(chǎn)生原子核相同。我們用模型計(jì)算得到的結(jié)果在誤差范圍內(nèi)與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好。
【圖文】：

開(kāi)啟了物理學(xué)新的篇章。我國(guó)和很多發(fā)達(dá)國(guó)家在高能物理領(lǐng)域有著較大的差距，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有子碰撞的實(shí)驗(yàn)條件，一直以來(lái)都是通過(guò)國(guó)際合作借助國(guó)外的實(shí)驗(yàn)室來(lái)研究算機(jī)領(lǐng)域的進(jìn)步，運(yùn)用理論模型建立程序模型的方法成為了高能物理研手段之一。目前，我們國(guó)家正在籌劃大型正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（higgs 工廠）14]，在不久的將來(lái)使我國(guó)的高能粒子物理研究有望達(dá)到世界領(lǐng)先水平。 標(biāo)準(zhǔn)模型理論圖 1.1 中所示，基本粒子包括三代夸克（紫色）、三代輕子（綠色）、傳播的規(guī)范矢量玻色字（赤色）和解釋質(zhì)量由來(lái)的 Higgs 玻色字（黃色）。目達(dá)到的精度表明，夸克和輕子是再無(wú)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的類(lèi)點(diǎn)費(fèi)米子。實(shí)際上，比小的強(qiáng)子之間存在的相互作用力，也是由其組成強(qiáng)子的基本粒通過(guò)交換播子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，粒子物理學(xué)可以運(yùn)用這些基礎(chǔ)粒子之間的相互作用索世界萬(wàn)物的奧秘。

1974 年找到了弱中性流的證據(jù)，1982-1983 年發(fā)現(xiàn)了 W 與 Z 玻色子的存在，后來(lái)實(shí)驗(yàn)組也直接觀察到了 CP 破壞現(xiàn)象，這樣實(shí)驗(yàn)上徹底證實(shí)了電弱統(tǒng)一理論。在實(shí)驗(yàn)中，還觀測(cè)到了集體流、噴注淬火、璨夸克偶素壓低等現(xiàn)象，這標(biāo)志著在高能核-核碰撞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了 QGP，驗(yàn)證了 QCD 理論。在 2012 年，希格斯玻色字[19,20]，它是在標(biāo)準(zhǔn)模型中的最后一個(gè)，也是單獨(dú)被列出來(lái)的最特殊的那一個(gè)基本粒子，終于被人們發(fā)現(xiàn)了，這標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)模型真正意義上的被確立。1.2.2 高能重離子碰撞過(guò)程高能重離子碰撞是通過(guò)接近光速運(yùn)動(dòng)的核與核之間劇烈的碰撞，重現(xiàn)了與宇宙大爆炸早期的高溫、高密度相似的環(huán)境[21]，可以用于研究宇宙早期物質(zhì)的形態(tài)、圖 1.2 美國(guó)布魯克海文（BNL）國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論重離子碰撞（RHIC）實(shí)驗(yàn)示意圖。圖 1.3 歐洲核子研究中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）分布示意圖。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：O571.4

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6 劉波,郭華,V.Greco,U.Lombardo, M.Di Toro,呂才典;β-穩(wěn)定核物質(zhì)[J];中國(guó)科學(xué)G輯:物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué);2004年05期

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9 曾月新,李磊,寧平治;∧核物質(zhì)性質(zhì)的研究[J];南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期

10 王能平,楊善德;有限核物質(zhì)的飽和性質(zhì)與液氣相變[J];物理學(xué)報(bào);1992年04期

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4 王資生;馬中玉;蔡敦九;;真空關(guān)聯(lián)的核物質(zhì)飽和性質(zhì)[A];第九屆全國(guó)核物理大會(huì)論文摘要匯編[C];1994年

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9 張雪熒;肖志剛;徐瑚珊;;0.4-1.2A GeV能區(qū)Ni+Ni和Pb+Pb碰撞中的直接流[A];二00九全國(guó)核反應(yīng)會(huì)暨生物物理與核物理交叉前沿研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

10 李文飛;張豐收;陳列文;;利用非對(duì)稱(chēng)核物質(zhì)狀態(tài)方程對(duì)中子星的質(zhì)量和半徑的研究[A];第十一屆全國(guó)核物理大會(huì)論文集[C];2000年

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6 楊嵐斐;在有限密度核物質(zhì)中π介子的性質(zhì)[D];四川大學(xué);2002年

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本文編號(hào)：2600911