在極端高溫高密環(huán)境中,強子內(nèi)的部分子會解禁閉進而形成夸克膠子等離子體（QGP）,也就是發(fā)生從強子相到夸克膠子等離子體相的相變,這是量子色動力學（QCD）理論的一個重要預言。高能重離子碰撞創(chuàng)造了高溫高密的物理環(huán)境,所以我們能通過高能重離子碰撞研究核物質(zhì)相圖、高溫高密QGP物質(zhì)性質(zhì)和探索QCD相變。在非中心碰撞中,大規(guī)模粒子各向異性的集體運動稱為集體流,攜帶了QGP豐富信息的集體流是研究熱密物質(zhì)的有效探針。早期流體動力學研究表明,重子直接流（directed flow）與一階相變可能存在著密切關系,可以提供QCD相圖中相變臨界點的信息。當發(fā)生了QGP相變時,直接流在中快度的斜率會出現(xiàn)由正變負的情況,這種現(xiàn)象被認為是核狀態(tài)方程（Eo S）的坍縮造成的。RHIC-STAR最新的實驗結果發(fā)現(xiàn)了直接流斜率出現(xiàn)負值且隨著能量增加的非單調(diào)變化。本文利用多相輸運（AMPT）模型研究RHIC能區(qū)的直接流形成演化機制。主要內(nèi)容為利用輸運模型模擬Au+Au碰撞,利用模擬得到的相空間信息分別研究部分子相、強子化和強子相的直接流的形成演化機制。在部分子相隨時間演化中,在碰撞能量200Ge V中由于系統(tǒng)后期較強的動... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

標準模型（StandardModel）示意圖

4圖 1.2：強相互作用跑動耦合常數(shù)[6]。正是由于部分子漸近自由時，耦合常數(shù)很小，所以可以使用微擾量子色動力學來處理漸近自由的這一過程。但是當相互作用耦合常數(shù)很大，即夸克色禁閉的時候，就不能將耦合常數(shù)進行微擾展開，從而微擾量子色動力學就不再適用。而對于微擾理論無法適用的強相互作用系統(tǒng)，研究人員通過將量子色動力學建立在離散化的時空格點上從而建立格點量子色動力學理論（Lattice QCD，LQCD）[7]進行研究處理。格點量子色動力學計算相圖時預言了一種新的物質(zhì)相，它只存在于極端高溫、高能量密度（相變溫度 Tc 約為 150MeV~180MeV，相變能量密度約為 1 GeV/fm3，而正常的核物質(zhì)的能量密度僅僅約為 0.17 GeV/fm3）的環(huán)境中，由從強子中解禁閉的組分夸克及膠子組成，這種新狀態(tài)的物質(zhì)就被稱作夸克膠子等離子體（Quark-Gluon Plasma）。在圖 1.3中展示了格點量子色動力學計算的不同夸克味道組成下的系統(tǒng)熱力學熵與溫度的關系

第 1 章 緒論圖，我們可以發(fā)現(xiàn)在溫度達到一定溫度以后，即臨界溫度 T/Tc=1，系統(tǒng)的熱力學熵上升表明系統(tǒng)的自由度迅速增多，隨后即使溫度繼續(xù)升高然而熱力學熵依然穩(wěn)定并一個飽和值。以上現(xiàn)象表明系統(tǒng)在臨界溫度附近出現(xiàn)了相變過程，也就是意味著部解禁閉了，出現(xiàn)了強子相到 QGP 相的相變。圖中右上箭頭還標出了斯特藩-玻爾茲（Stefan-Boltzmann）理想極限，這個極限表示熱力學系統(tǒng)完全不存在相互作用，全自由的粒子組成的系統(tǒng)。但是在圖 1.3 中我們可以看到，有格點量子色動力學算結果是小于斯特藩-玻爾茲曼極限，并沒有達到夸克膠子完全自由、不存在相互作限情況，這就意味著在發(fā)生強子相到 QGP 相的相變所解禁閉的部分子并未完全自依然存在著相互作用，稱之為 sQGP 物質(zhì)。


本文編號：2903691