發(fā)布時(shí)間：2020-10-31 08:55

　　 本文首先介紹了粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型及夸克-膠子等離子體(QGP)的產(chǎn)生,并闡述了能夠達(dá)到高溫高密環(huán)境從而產(chǎn)生QGP的相對(duì)論重離子碰撞過(guò)程,能夠反映初態(tài)粒子幾何信息的橢圓流及QGP亞穩(wěn)域態(tài)可能存在的局域宇稱破缺現(xiàn)象。接著介紹了手征磁效應(yīng)與手征磁波理論,近些年RHIC-STAR實(shí)驗(yàn)、LHC-ALICE實(shí)驗(yàn)和LHC-CMS實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究結(jié)果及局域電荷守恒理論。手征磁波理論指出橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)之間存在一定的線性依賴關(guān)系。RHIC-STAR實(shí)驗(yàn)和LHC-ALICE實(shí)驗(yàn)對(duì)橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)關(guān)系的研究結(jié)果與手征磁波理論預(yù)言相一致,為手征磁波理論的存在增加了一定依據(jù)。但另一方面,LHC-CMS實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在小系統(tǒng)和三角流中都也有類似的線性關(guān)系,在某種程度上否定了手征磁波理論,支持了局域電荷守恒理論。為了探索橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)的關(guān)系,及其背后可能存在的其他物理機(jī)制,本文基于AMPT模型,對(duì)π介子橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了唯象研究。在研究中,我們選用弦熔化模式的AMPT模型,模擬得到了 30萬(wàn)個(gè)中心度為30-40%的Au+Au 200GeV碰撞事件。為了確保模擬得到的事件都能滿足電荷守恒,我們關(guān)閉了強(qiáng)子級(jí)聯(lián)機(jī)制,在ART中僅保留了共振態(tài)衰變。本文研究了來(lái)自AMPT模型原初產(chǎn)生的正反π介子、來(lái)自A重子和中性ρ介子衰變產(chǎn)生的正反π介子橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于原初產(chǎn)生的正反π介子,其v2與Ach均未表現(xiàn)出明顯的線性關(guān)系;△v2與Ach也沒(méi)有線性關(guān)系,直線擬合所得斜率幾乎為0。且ART之前的原初π介子的V2與Ach也沒(méi)有表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)上斜率為一正一負(fù)的兩條線性依賴。同時(shí),我們研究了正反粒子平均橫動(dòng)量與電荷不對(duì)稱系數(shù)的關(guān)系,其pT均隨Ach增大有略微減小的趨勢(shì);而△PT與Ach的擬合所得斜率基本為0。對(duì)于由A重子衰變產(chǎn)生的正反π介子,二者的V2并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的Ach依賴,且△V2與Ach也沒(méi)有線性關(guān)系。而由中性ρ介子衰變產(chǎn)生的正反π介子,我們發(fā)現(xiàn)π+的V2隨Ach增加而增加,而π-的V2隨Ach增加而減少,呈現(xiàn)出與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相反的關(guān)系;二者的△v2也與AcA負(fù)相關(guān)。研究顯示,無(wú)論原初產(chǎn)生的正反π介子抑或∧重子、中性ρ介子衰變產(chǎn)生的正反π介子,其橢圓流與電荷不對(duì)稱系數(shù)之間均未呈現(xiàn)出與實(shí)驗(yàn)一致的線性依賴關(guān)系。在AMPT模型現(xiàn)有的框架內(nèi),目前我們還無(wú)法解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需要進(jìn)一步的探索與研究,尋找其他更多的物理機(jī)制。
【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】：O572.33
【部分圖文】：

?１０?Ｑ｜ＧｅＶｌ?１００??圖１．２：強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)％隨能量ｑ變化示意圖間??圖１．２反映了不同粒子間相互作用和散射過(guò)程中，強(qiáng)耦合常數(shù)ａｓ與能量Ｑ的??關(guān)系。從圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的結(jié)果與ＱＣＤ理論計(jì)算相一致，隨著能量的??增強(qiáng)，％不斷減小，夸克間的強(qiáng)相互作用強(qiáng)度逐漸減弱，且強(qiáng)相互作用的耦合常??數(shù)％隨能量Ｑ的增大呈對(duì)數(shù)關(guān)系下降，故％也稱跑動(dòng)耦合常數(shù)。當(dāng)粒子間相互??作用能量Ｑ—〇〇時(shí)，可以看出耦合常數(shù)￣?—?０，此時(shí)粒子間的相互作用極其微??弱，夸克將處于自由狀態(tài)，即ＱＣＤ中的漸近自由效應(yīng)。在高能條件下，我們可用??微擾ＱＣＤ方法來(lái)計(jì)算。相反，當(dāng)粒子間的能量Ｑ?４?０時(shí)，耦合常數(shù)ａｓ—?〇〇，粒??子間的相互作用非常強(qiáng)，夸克和膠子被禁閉在強(qiáng)子中，故無(wú)法單獨(dú)存在，即ＱＣＤ??色禁閉效應(yīng)。在低能下

ＣＭＳ、ＡＴＬＡＳ與ＬＨＣｂ四個(gè)實(shí)驗(yàn)研究組。??目前，實(shí)驗(yàn)室中相對(duì)論重離子碰撞是唯一可達(dá)到高溫高密條件產(chǎn)生ＱＧＰ的木幾??制，我們可以通過(guò)它來(lái)研究ＱＧＰ的性質(zhì)及探索ＱＣＤ相圖等。圖２．１和圖２．２分別??為相對(duì)論重離子碰撞過(guò)程示意圖與吋空演化圖。從圖中我們得知，相對(duì)論重離子碰??撞過(guò)程主要?dú)v經(jīng)的階段為：??ｈａｄｒｏｎｉｃ?ｐｈ？？ｅ??ａｎｄ?ａｎｄ?ｆｒｅｅｚｅ－ｏｕｔ??ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?ｃｘｐａａｓ？ｏｎ??Ｉｎｉｔｉａｌ?ｓｔａｔｅ?．一．．?？?？?？?＊?＃＊．＊ｉ＊ｉ，?？?１＊＊?＊??ｐｒ＾？ｌ？ｉＷ？ｒＨｉｎｉ?ｈａｄｒｏｎｏａｔｉｏｎ?？??圖２．１：相對(duì)論重離子碰撞過(guò)程示意圖??－８—??

撞并發(fā)生相互作用；而非重疊區(qū)域的核子直接飛離，不發(fā)生碰撞也沒(méi)有相互作用，??我們稱之為旁觀者。核子的參與者與旁觀者大小由碰撞參數(shù)（ｉｍＰａｃｔＰａｒａｒｎｃｔｃｒ）??ｂ來(lái)決定，ｂ為兩個(gè)核子幾何中心的間距，如圖２．１所示，我們可以看出，ｂ越小，??粒子碰撞越中心；反之，ｂ越大，碰撞越趨于周邊。碰撞參數(shù)的大小決定了碰撞的??中心度（ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ）。??（二）粒子多重?cái)?shù)（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ）??高能重離子碰撞過(guò)程，體系會(huì)產(chǎn)生大量末態(tài)粒子，其數(shù)目我們稱之為粒子多重??數(shù)，用符號(hào)Ｎ來(lái)表示。其中末態(tài)粒子中，有的帶電荷，有的不帶電荷，我們稱帶??電荷的粒子為帶電粒子多重?cái)?shù)，一般用ＡＵ表示。??１０—??
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