現(xiàn)代物理學(xué)研究認(rèn)為,宇宙大爆炸初期的產(chǎn)物很可能是夸克膠子等離子體（QGP）。物理學(xué)界的學(xué)者們?cè)诳淇四z子等離子體方面的研究工作不僅有很重大的意義,還會(huì)進(jìn)一步加深現(xiàn)有階段物理學(xué)的認(rèn)識(shí),大到宇宙的演化、星體的形成性質(zhì),小至物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)間最基本的四種相互作用等多方面。由于夸克膠子等離子體是解禁閉的夸克和膠子組成的一種新的物質(zhì)狀態(tài),所以物理學(xué)家們對(duì)QGP的研究既是在探究宇宙早期演化規(guī)律,同時(shí)又是在幫助理解強(qiáng)相互作用,即量子色動(dòng)力（QCD）�，F(xiàn)今階段是在實(shí)驗(yàn)室中是通過(guò)相對(duì)論重離子碰撞提供的高溫高密等環(huán)境來(lái)產(chǎn)生夸克膠子等離子體（QGP）,在美國(guó)的布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（BNL）的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)（RHIC）,歐洲核子中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）上進(jìn)行的極端相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)就是如此。經(jīng)過(guò)幾代物理學(xué)家們的持續(xù)不斷的努力奮斗,科研工作者們終于在物理基礎(chǔ)理論預(yù)測(cè)和大量重離子實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐下,推斷出來(lái)夸克膠子等離子體（QGP）這一全新物質(zhì)形態(tài)的存在。末態(tài)強(qiáng)子的大橫動(dòng)量區(qū)間出現(xiàn)的噴注淬火現(xiàn)象和小動(dòng)量區(qū)間出現(xiàn)的集體流現(xiàn)象就是QGP這種夸克物質(zhì)存在的重要證據(jù)。研究相對(duì)論重離子碰撞中QGP的性... 

【文章來(lái)源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?ＱＣＤ不同能量化學(xué)勢(shì)的相圖??禁閉在強(qiáng)子中，其以強(qiáng)子氣體形式存在；第二種形態(tài)是隨著能量密度和溫度増加，??

展有很大的作用。??ＣＭＳ??ｒＨＯＢＯＳ??????＾??剛獅．／雙??ＣＣｆＳ＇?＜—?Ｓｉｂｅｒｉａｎ?Ｓｎａｋｏ％?ｒ?．?Ｎ?Ｋ?Ｚ?．?Ｊ??＜ｒ＂＂＂＂??Ｉ．?Ｈ＂?Ｓｏｕｒｃｅ?Ｐａｒｔｉａｌ?Ｓ，ｂｃｒｉａｎ?Ｓｎａｋｅ?＞?＾???匕一ｉ??）ＭｅＶ?Ｐｏｂｒｉｍｃｌｃｒ＾?（?Ａ（＊Ｓ?ＡＧＳ?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?Ｐｋ？Ｊａｒｉｒｎ？ｅｒ?ＵＮＡＣ?３?朽如．??ａ？＇?????ｉｗｕｉｔｏｎｔ?？■?ｎｒｖ４ｍ？??圖１．３右圖是ＲＨＩＣ相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)示意圖，左圖是ＬＨＣ大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)示意圖??研宄表明重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中特征空間尺度是１０／ｍ和１０／ｍ／ｃ，運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程可以??形象的表示如圖１．４。在高能重離子實(shí)驗(yàn)中，兩束粒子會(huì)以接近光速靠近，因?yàn)檫\(yùn)??動(dòng)速度接近光速所以粒子束會(huì)因?yàn)槁鍌惼澬?yīng)收縮成了兩個(gè)圓盤。粒子碰撞會(huì)導(dǎo)致??大量能量冗余在極小的空間里，由此創(chuàng)造了高溫高密的環(huán)境。并且會(huì)粒子之間由于??碰撞會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用并且生成其他各種粒子，這些粒子有可能再次在這狹窄??的空間里發(fā)生多重散射，這就是碰撞后的預(yù)平衡狀態(tài)。很快系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)相互作??用達(dá)到平衡狀態(tài)形成ＱＧＰ，夸克和膠子在ＱＧＰ中解禁開來(lái)變成自由的夸克和膠子。??—４—??

頌士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??ＱＧＰ會(huì)不斷向外膨脹導(dǎo)致能量在空間中耗散開來(lái)，于是ＱＧＰ溫度下降。當(dāng)ＱＧＰ溫??度低于熱力學(xué)中的臨界溫度時(shí)，解禁閉的夸克和膠子會(huì)重新恢復(fù)成禁閉狀態(tài)變成強(qiáng)??子。強(qiáng)子迅速飛出碰撞中心區(qū)域，被實(shí)驗(yàn)室中的探測(cè)器接收到。??圖１．４相對(duì)論重離子碰撞唯象示意圖??１．３夸克膠子等離子體的探針??正如上章所言，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)不到帶色的夸克和膠子只能觀測(cè)到無(wú)色的強(qiáng)子。當(dāng)??然只能是另尋其他的方法找到夸克膠子等離子體存在的證據(jù)。最終發(fā)現(xiàn)分析那些和??形成的夸克膠子等離子體敏感相關(guān)的強(qiáng)子，噴注或者是集體流這些整體效應(yīng)可以明??顯說(shuō)明ＱＧＰ的存在。而這些能夠證明ＱＧＰ存在的信號(hào)手段又被稱為探針。??１．３．１集體流效應(yīng)??在高能實(shí)驗(yàn)中會(huì)通過(guò)探測(cè)器會(huì)接收末態(tài)強(qiáng)子的四動(dòng)量信息，通過(guò)末態(tài)強(qiáng)子來(lái)分??析出相關(guān)的觀察量信息。末態(tài)強(qiáng)子中絕大部分是小動(dòng)量強(qiáng)子，研宄發(fā)現(xiàn)這些大量的??強(qiáng)子存在一個(gè)集體行為丨１０］。在流體力學(xué)中集體流分為縱向流、徑向流和各項(xiàng)異性??流，分別描述末態(tài)強(qiáng)子與重核初始運(yùn)動(dòng)方向上粒子的集體運(yùn)動(dòng)，粒子與方位角無(wú)關(guān)??的集體運(yùn)動(dòng)，不同方向上粒子產(chǎn)生的差異丨１１］。??在相對(duì)論重離子碰撞的初始階段，重疊區(qū)域的壓強(qiáng)是具有各向異性的，并且整??個(gè)過(guò)程是一個(gè)由早期熱密介質(zhì)到晚期強(qiáng)子態(tài)的共振氣體演化過(guò)程，于是整體會(huì)產(chǎn)生??一個(gè)集體流效應(yīng)，即碰撞粒子在運(yùn)動(dòng)方向和速度方面的集體體現(xiàn)。于是從理論上出??發(fā)末態(tài)強(qiáng)子動(dòng)量譜在傅里葉平面的分解（Ｆｏｕｒｉｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）為??ｆｆｉｊｓｊ?ｉ?ｒｐ?／ｖ??—?（Ｌ１）??其中４表示出射粒子方位角，ｈｉ表示反應(yīng)平面方位角。ｎ階諧振傅里

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]相對(duì)論重離子碰撞中大橫動(dòng)量粒子的產(chǎn)生[D]. 馬國(guó)揚(yáng).華中師范大學(xué) 2019
[2]高能重離子碰撞中的噴注介質(zhì)相互作用[D]. 羅覃.華中師范大學(xué) 2017
[3]相對(duì)論重離子碰撞中噴注淬火效應(yīng)的定量研究[D]. 劉志全.華中師范大學(xué) 2016

碩士論文
[1]RHIC上AuAu和CuCu在能量為200AGeV的碰撞中D介子的核修正[D]. 武娜.華中師范大學(xué) 2018
[2]離散縱標(biāo)法求解含有各向異性散射的輸運(yùn)方程[D]. 楊波.中國(guó)工程物理研究院 2005



本文編號(hào)：3235927