經(jīng)過人類不斷的探索組成世界物質(zhì)的基本粒子,從原子到質(zhì)子和電子,以及現(xiàn)在的夸克和輕子等等。人類文明的進(jìn)步加之科學(xué)的快速發(fā)展人們的認(rèn)識(shí)也在逐步提高,開始了向組成物質(zhì)結(jié)構(gòu)的更深層次進(jìn)行探索。自然界存在電磁相互作用、引力相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用這四大基本相互作用。其中強(qiáng)相互作用以及弱相互作用的提出促使人們發(fā)現(xiàn)了大批量的新粒子存在。其中夸克之間的相互作用是強(qiáng)相互作用,可以通過一個(gè)非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)基本動(dòng)力學(xué)理論即量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)理論來(lái)描述。QCD理論中有兩個(gè)重要的性質(zhì)分別是“漸近自由”和“色禁閉”。而且求解夸克和膠子的QCD理論以及解決粒子物理最前沿問題的最佳方法就是格點(diǎn)QCD理論,是一種非微擾近似方法也是電動(dòng)力學(xué)(QED)的良好推廣。格點(diǎn)QCD理論從第一性原理出發(fā)很好的闡釋了熱平衡狀態(tài)下強(qiáng)相互作用的熱力學(xué)性質(zhì),而且這對(duì)于研究夸克膠子等離子體的形成及其性質(zhì)提供了強(qiáng)有力的物理構(gòu)架。強(qiáng)相互作用物質(zhì)的研究中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域就是對(duì)QCD相圖的探索。以重子化學(xué)勢(shì)μB為橫坐標(biāo),溫度T為縱坐標(biāo)的QCD相圖,包含有相邊界的位置、強(qiáng)子氣體相、夸克膠子等離子體相等物理信息。就如自然界物質(zhì)的各狀態(tài)之間在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)變一樣,在相對(duì)論重離子碰撞中夸克膠子等離子體相和強(qiáng)子相之間也存在相變。格點(diǎn)QCD理論計(jì)算預(yù)見在高重子化學(xué)勢(shì)μB時(shí)發(fā)生的從強(qiáng)子相到夸克膠子等離子體相是屬于一級(jí)相變的,在高溫低重子化學(xué)勢(shì)時(shí)發(fā)生的從強(qiáng)子相到夸克膠子等離子體相屬于平滑穿越。一級(jí)相變邊界線的終止點(diǎn)即為常說的臨界點(diǎn)(CP)。理論計(jì)算預(yù)言QCD臨界點(diǎn)的位置所在的區(qū)域范圍比較大,所以存在一定的不確定性。因此確定相圖中的想變臨界點(diǎn)的位置對(duì)于研究QCD相圖意義非凡。粒子數(shù)的高階矩以及相應(yīng)的關(guān)聯(lián)函數(shù)可以成為高能重離子碰撞中研究QCD相圖以及尋找臨界點(diǎn)的很好的觀測(cè)量。我們利用JAM模型計(jì)算了質(zhì)子數(shù)的各階累積矩及其比值和關(guān)聯(lián)函數(shù)。研究結(jié)果表明受到重子數(shù)守恒效應(yīng)(BNS)的影響高階累積矩表現(xiàn)出強(qiáng)烈的抑制現(xiàn)象,尤其是二粒子關(guān)聯(lián)函數(shù)由于受到BNS的影響而出現(xiàn)負(fù)值即呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān),同時(shí)二粒子關(guān)聯(lián)函數(shù)對(duì)四階矩有著很重要的貢獻(xiàn)。在JAM模型中在各接受度依賴下還研究了質(zhì)子數(shù)的高階矩和關(guān)聯(lián)函數(shù)受狀態(tài)方程(EoS)、弱衰變、強(qiáng)子散射效應(yīng)的非臨界物理效應(yīng)的影響。弱衰變和強(qiáng)子散射效應(yīng)能夠改變質(zhì)子數(shù)的高階矩和關(guān)聯(lián)函數(shù)的值,而且強(qiáng)子散射效應(yīng)使得三階累積矩(C3)及各階累積矩比值都發(fā)生很強(qiáng)的抑制現(xiàn)象,尤其使得二粒子關(guān)聯(lián)函數(shù)(c2)發(fā)生很大程度的負(fù)關(guān)聯(lián)。所以說對(duì)于研究各接受度依賴的高階矩和關(guān)聯(lián)函數(shù)過程中非臨界效應(yīng)為其提供了一個(gè)物理基準(zhǔn)。
【學(xué)位單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O571.6
【部分圖文】：

圖１．１：組成世界物質(zhì)的基本粒子圖展示

圖１．２：邋ＱＣＤ相圖，圖片取自于［６］。逡逑了良好的平臺(tái)。逡逑然界的物質(zhì)都是以固、液、氣態(tài)外加等離子態(tài)這四下會(huì)從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相，這就是所謂的相沸點(diǎn)和熔點(diǎn)均發(fā)生變化，因此可以繪制出在不同壓（Ｖ）下的水的物質(zhì)狀態(tài)即水的相圖［７］以及確定不同巧，此后隨著溫度的升高則代表液態(tài)的線會(huì)逐步這時(shí)液體開始汽化，盡管不斷吸收熱量但是溫度不潛熱的來(lái)源。后來(lái)經(jīng)過大量科學(xué)家的大膽推測(cè)以及明確的終止點(diǎn)，把它叫做臨界點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)其實(shí)也就液共存在點(diǎn)處發(fā)生的氣態(tài)與液態(tài)之間的雙向的連續(xù)我們說的水的各相之間的轉(zhuǎn)變是一級(jí)相變。而且這個(gè)

ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ邋ＴＨＥＳＩＳ逡逑其實(shí)相同的道理，在相對(duì)論重離子碰撞中夸克膠子等離子體和強(qiáng)子相之間也存逡逑在著相變，圖１．２網(wǎng)描述的就是核物質(zhì)的相圖，其中橫坐標(biāo)為重子化學(xué)勢(shì)縱逡逑坐標(biāo)為溫度Ｔ，包含了相邊界的位置、強(qiáng)子氣體相、夸克膠子等離子體相等物理逡逑信息。經(jīng)過格點(diǎn)ＱＣＤ理論的計(jì)算表明，在高重子化學(xué)勢(shì)時(shí)夸克處于解禁閉狀逡逑態(tài)從而形成夸克膠子等離子體（ＱＧＰ），再隨著重子化學(xué)勢(shì)／ｉｓ的減小以及溫度ｒ逡逑的降低進(jìn)入了強(qiáng)子氣體相，即從夸克膠子等離子體（ＱＧＰ）相轉(zhuǎn)變到強(qiáng)子氣體相，逡逑這是屬于一個(gè)一階相變。這個(gè)相變不是無(wú)限延伸的而是有一個(gè)終止點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就叫逡逑做臨界點(diǎn)（ＣＰ）間。臨界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度即臨界溫度（７；），邋ＱＣＤ理論預(yù)言了在逡逑＝邋０時(shí)物質(zhì)處于手征對(duì)稱性破缺，這時(shí)轉(zhuǎn)變不是真正意義上的相變而是一個(gè)平逡逑滑穿越。根據(jù)理論計(jì)算可以預(yù)見ＱＣＤ臨界點(diǎn)的位置分布的區(qū)域比較大

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本文編號(hào)：2826601