【摘要】：在自然界中,夸克和膠子因?yàn)閺?qiáng)相互作用被禁閉在強(qiáng)子中,只有當(dāng)達(dá)到高溫高密的極端條件時(shí),強(qiáng)子才會(huì)解禁閉,形成新的物質(zhì)形態(tài)——夸克-膠子等離子體(QGP)。量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)被認(rèn)為是描述物質(zhì)強(qiáng)相互作用的基本理論,而強(qiáng)相互作用描述的核物質(zhì)的相結(jié)構(gòu)我們可以用二維的QCD相圖來表示。格點(diǎn)QCD的計(jì)算表明,當(dāng)重子化學(xué)勢(shì)為零時(shí),從強(qiáng)子物質(zhì)到QGP的相變是平滑穿越,而當(dāng)重子化學(xué)勢(shì)很大時(shí),發(fā)生的相變是一階相變。因此,平滑穿越和一階相變的邊界必然存在一個(gè)過渡點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是QCD相變臨界點(diǎn)。在當(dāng)前相對(duì)論重離子碰撞中,人們最大的興趣之一就是確定這個(gè)臨界點(diǎn)的位置,探究QCD相圖的結(jié)構(gòu)。在相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中,為了了解碰撞早期產(chǎn)生物質(zhì)的性質(zhì),我們需要借助末態(tài)粒子的動(dòng)力學(xué)信息來構(gòu)造一些可觀測(cè)量。橢圓流(v2)描述了動(dòng)量空間末態(tài)粒子方位角分布的各向異性,對(duì)碰撞早期演化狀態(tài)比較敏感,是研究QCD相圖結(jié)構(gòu)的重要觀測(cè)量之一。如果相變是一階相變,系統(tǒng)壓強(qiáng)在相變發(fā)生時(shí)幾乎不變,壓強(qiáng)與能量密度的比值p/e會(huì)逐漸減小,直到達(dá)到一個(gè)最小值,這個(gè)過程被稱為狀態(tài)方程(EOS)的軟化。因此,在相對(duì)論重離子碰撞中,研究狀態(tài)方程對(duì)橢圓流的影響對(duì)于我們確定QCD臨界點(diǎn)也有著十分重要的意義。本文利用一個(gè)微觀輸運(yùn)模型JAM,系統(tǒng)地研究了 3.29GeV≤√SNN≤7GeV的Au+Au碰撞中橢圓流的各種特征,包括v2的中心度依賴、快度依賴、橫動(dòng)量依賴和能量依賴。我們重點(diǎn)探究了狀態(tài)方程、弱衰變、強(qiáng)子散射以及旁觀子對(duì)橢圓流的影響。在JAM模型中,我們通過分別施加平均場(chǎng)和吸引軌道效應(yīng),來模擬狀態(tài)方程兩種不同的影響。當(dāng)我們加入平均場(chǎng)勢(shì)時(shí),系統(tǒng)的壓強(qiáng)變大,狀態(tài)方程會(huì)變硬,導(dǎo)致橢圓流減小。然而,當(dāng)我們對(duì)兩體散射選擇吸引軌道時(shí),系統(tǒng)壓強(qiáng)變小,狀態(tài)方程會(huì)軟化,使得橢圓流增加。隨著碰撞能量的增加,平均場(chǎng)和狀態(tài)方程軟化對(duì)橢圓流的影響會(huì)變小。這表明橢圓流對(duì)狀態(tài)方程高度敏感,在高重子密度區(qū)域內(nèi)v2的增加也許可以作為一階相變的信號(hào)。另一方面,我們發(fā)現(xiàn)弱衰變對(duì)橢圓流沒有明顯影響,強(qiáng)子散射會(huì)增加橢圓流,旁觀子的擠壓效應(yīng)會(huì)壓制橢圓流,而且旁觀子的作用隨著碰撞能量的增加會(huì)變小。值得注意的是,在施加平均場(chǎng)勢(shì)的情況下,旁觀子對(duì)橢圓流的影響會(huì)增強(qiáng),也就是說平均場(chǎng)會(huì)增加旁觀子的擠壓效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O571.6
【圖文】：

圖１－１核物質(zhì)的ＱＣＤ相圖［１３］逡逑由于ＱＧＰ的產(chǎn)生必須要有高溫、高密的條件，我們可以期待在三個(gè)地方找到逡逑ＱＧＰ物質(zhì)：如圖１－１所示，早期宇宙、中子星的核心和相對(duì)論重離子碰撞的早期。逡逑根據(jù)理論計(jì)算表明，從強(qiáng)子相到ＱＧＰ相變的能量密度只有幾個(gè)ＧｅＶ／ｆｉｎ３，而在重離逡逑子碰撞實(shí)驗(yàn)中我們可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)高于這個(gè)能量密度的條件，所以除了高溫的早期宇宙逡逑和高密的早期宇宙之外，我們也可能在相對(duì)重離子碰撞中實(shí)現(xiàn)高溫高密的條件來產(chǎn)逡逑２逡逑

制造出超高溫的條件，然后產(chǎn)生出高溫高密的核物質(zhì)，這就為我們研究ＱＣＤ相結(jié)逡逑構(gòu)和ＱＧＰ的性質(zhì)提供了理想的實(shí)驗(yàn)條件。逡逑相對(duì)論重離子碰撞過程［１４］如圖１－２所示，主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)演化階段：逡逑ｈａｄｒｏｎｉｃ邋ｐｈａｓｅ逡逑ＱＧＰ邋ａｎｄ邐ａｎｄ邋ｆｒｅｅｚｅ－ｏｕｔ逡逑ｉｎｉｔｉａｌ邋Ｓｔａｔｅ邐ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ邋ｅｘｐａｎｓｉｏｎ邐令逡逑ｐｒｅ－ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ邐ｈａｄｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ邐＊逡逑圖１－２相對(duì)論重離子碰撞的演化過程逡逑（１）當(dāng)兩個(gè)入射的原子核被加速到接近光速發(fā)生碰撞時(shí)，這兩個(gè)入射核由于洛逡逑倫茲收縮效應(yīng)被壓縮成與入射方向垂直的“圓盤”狀，它們將很快地穿過對(duì)方，并逡逑且在重疊區(qū)域發(fā)生激烈反應(yīng)，形成非平衡的部分子狀態(tài)，這就是預(yù)平衡狀態(tài)。逡逑３逡逑

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本文編號(hào)：2738812