基于多相輸運模型對相對論重離子碰撞凍出階段性質的系統掃描研究
發(fā)布時間：2021-01-13 08:49
LHC-ALICE和RHIC-STAR都公布了一系列的升級計劃,在計劃中提出了基于系統掃描對小系統物理進行更深入研究的科研目標。比如想了解集體流等物理量的系統依賴性。因此我們想對碰撞系統凍出階段的物理進行系統掃描。這個工作中,我們采用了多相輸運（AMPT）模型去研究重離子碰撞系統凍出階段整體性質。為此對以下幾個碰撞系統,10B+10 B,12C+12 C,160+16 0,20Ne+20 Ne,40Ca+40 Ca,96Zr+96 Zr 和 197Au+197 Au 在質心系能量（?）=200,20 和 7.7GeV下進行系統和能量掃描。首先我們給出了帶電粒子（π±,K±,p和）橫動量pT譜和dN/dy快度譜。在197Au+197 Au碰撞系統中,AMPT結果與STAR給出的pT譜可以相比較。上述帶電粒子的產額,可以寫作的一個簡單函數:log（dN/dy）=p+q*log（）,參數 q 實際上反映了對的依賴性。系統尺寸越大,參數q越大。在運動學凍出階段,基于blast-wave模型對上述帶電粒子橫動量pT譜進行討論。在0.2-1.5 GeV范圍內pT譜可以被很好地擬合。從橫動量pT譜擬...
【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】：55 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基本粒子的標準模型，從左至右分別是三代費米子以及它們的反粒子，規(guī)范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克場的時空分量，Dμ是規(guī)范不變偏導，γμ是狄拉克矩陣。4Gaμν是規(guī)范不變膠子場強張量，其具體形式為：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是膠子場并且是時空的動力學函數。fabc是SU(3)構造常數，m和g分別是夸克質量和結合常數。QCD最著名的兩個理論預言分別是：色禁閉(ColorConfinement)和漸近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁閉和漸近自由夸克包含分數電荷，但是Millikan的油滴實驗得出的結論不支持分數電荷。實際上，無法觀測到獨立的夸克(分數電荷)。理論上，如果假定夸克禁閉或者色禁閉或者單純的禁閉可以解釋這一現象。因為色禁閉，絕無可能觀測到獨立的夸克。這一觀測現象的直接原因是兩個色荷之間的強力會隨著色荷間距離的增加而增加。因此，為了使得強子內2個夸克分離程度更大，我們需要巨大的能量。但是最后我們并不會得到分立的色荷，因為達到此狀態(tài)的能量已經能產生出一個夸克-反夸克對并且新的強子因此而產生。這個過程可見示意圖1.2圖1.2夸克禁閉示意圖QCD有另一個獨特的性質，漸近自由，這表示在非常短的距離或者非常大的動量轉移時，強力的強度會下降，即高能區(qū)域強相互作用耦合常數變得很校在1973年，DavidPolitzer，FrankWilczek和DavidGross就發(fā)現了這一QCD性質。因此，這三位物理學家在2004被授予諾貝爾物理學獎。漸近自由可以從強相互作用耦合常數表達式中建立一個直觀的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πl(wèi)nQ2Λ2(1.3)3
基于多相輸運模型對相對論重離子碰撞凍出階段性質的系統掃描研究圖1.3強相互作用耦合常數αS隨動量轉移大小的變化關系這里Q表示動量轉移，Λ是QCD尺度參數，Nf表示味個數。如圖1.3所示，強相互作用耦合常數αS隨能標(距離)上升(下降)而下降。圖中的曲線為QCD計算結果，我們可以看到與實驗觀測結果保持一致。對于漸近自由的詳細綜述可參考[1]。1.1.4微擾QCD微擾QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子領域，基于強相互作用耦合常數αS在非常高能量區(qū)域或者非常短相互作用距離時會減小到可忽略的事實，來研究強相互作用。由此，在實驗中非常高能量的實驗中，可以在理論中精確地應用微擾計算。但是對于大部分強相互作用，我們并不能直接通過pQCD計算，這是由于在低的動量轉移區(qū)域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)導致微擾理論不能再適用�；谶@個圖像，我們必須采取非微擾計算或者模型的方法。1.1.5格點QCD格點QCD是最成功的非微擾理論，此方法提供了一個數學框架去研究非微擾現象，比如禁閉和夸克-膠子等離子體解禁閉的形成。格點QCD是格點規(guī)范理論構建在一系列分離的時空點上，這些點我們稱之為“格點”(lattice)。當格點之間的距離趨近于零，計算空間的框架變得無窮大的時候，連續(xù)QCD可以得到恢復。根據強作用力高度非線性的行為，在低動量轉移區(qū)獲得微擾解是完全有可能的。這一動量截斷是1/a量級，這里a表示格子空間。這使得理論正規(guī)化并在數學上使得格點QCD成為定義明確的理論。在格點QCD，格點所在的位置表示夸克場，連接臨近點的線表示膠子常數4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]RHIC-STAR時間投影室的升級[J]. 楊馳,陳金輝,馬余剛,徐慶華. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何萬兵,馬余剛. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士論文
[1]反質子間相互作用的測量[D]. 張正橋.中國科學院研究生院(上海應用物理研究所) 2017
本文編號：2974591
【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】：55 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基本粒子的標準模型，從左至右分別是三代費米子以及它們的反粒子，規(guī)范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克場的時空分量，Dμ是規(guī)范不變偏導，γμ是狄拉克矩陣。4Gaμν是規(guī)范不變膠子場強張量，其具體形式為：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是膠子場并且是時空的動力學函數。fabc是SU(3)構造常數，m和g分別是夸克質量和結合常數。QCD最著名的兩個理論預言分別是：色禁閉(ColorConfinement)和漸近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁閉和漸近自由夸克包含分數電荷，但是Millikan的油滴實驗得出的結論不支持分數電荷。實際上，無法觀測到獨立的夸克(分數電荷)。理論上，如果假定夸克禁閉或者色禁閉或者單純的禁閉可以解釋這一現象。因為色禁閉，絕無可能觀測到獨立的夸克。這一觀測現象的直接原因是兩個色荷之間的強力會隨著色荷間距離的增加而增加。因此，為了使得強子內2個夸克分離程度更大，我們需要巨大的能量。但是最后我們并不會得到分立的色荷，因為達到此狀態(tài)的能量已經能產生出一個夸克-反夸克對并且新的強子因此而產生。這個過程可見示意圖1.2圖1.2夸克禁閉示意圖QCD有另一個獨特的性質，漸近自由，這表示在非常短的距離或者非常大的動量轉移時，強力的強度會下降，即高能區(qū)域強相互作用耦合常數變得很校在1973年，DavidPolitzer，FrankWilczek和DavidGross就發(fā)現了這一QCD性質。因此，這三位物理學家在2004被授予諾貝爾物理學獎。漸近自由可以從強相互作用耦合常數表達式中建立一個直觀的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πl(wèi)nQ2Λ2(1.3)3
基于多相輸運模型對相對論重離子碰撞凍出階段性質的系統掃描研究圖1.3強相互作用耦合常數αS隨動量轉移大小的變化關系這里Q表示動量轉移，Λ是QCD尺度參數，Nf表示味個數。如圖1.3所示，強相互作用耦合常數αS隨能標(距離)上升(下降)而下降。圖中的曲線為QCD計算結果，我們可以看到與實驗觀測結果保持一致。對于漸近自由的詳細綜述可參考[1]。1.1.4微擾QCD微擾QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子領域，基于強相互作用耦合常數αS在非常高能量區(qū)域或者非常短相互作用距離時會減小到可忽略的事實，來研究強相互作用。由此，在實驗中非常高能量的實驗中，可以在理論中精確地應用微擾計算。但是對于大部分強相互作用，我們并不能直接通過pQCD計算，這是由于在低的動量轉移區(qū)域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)導致微擾理論不能再適用�；谶@個圖像，我們必須采取非微擾計算或者模型的方法。1.1.5格點QCD格點QCD是最成功的非微擾理論，此方法提供了一個數學框架去研究非微擾現象，比如禁閉和夸克-膠子等離子體解禁閉的形成。格點QCD是格點規(guī)范理論構建在一系列分離的時空點上，這些點我們稱之為“格點”(lattice)。當格點之間的距離趨近于零，計算空間的框架變得無窮大的時候，連續(xù)QCD可以得到恢復。根據強作用力高度非線性的行為，在低動量轉移區(qū)獲得微擾解是完全有可能的。這一動量截斷是1/a量級，這里a表示格子空間。這使得理論正規(guī)化并在數學上使得格點QCD成為定義明確的理論。在格點QCD，格點所在的位置表示夸克場，連接臨近點的線表示膠子常數4
【參考文獻】：
期刊論文
[1]RHIC-STAR時間投影室的升級[J]. 楊馳,陳金輝,馬余剛,徐慶華. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何萬兵,馬余剛. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士論文
[1]反質子間相互作用的測量[D]. 張正橋.中國科學院研究生院(上海應用物理研究所) 2017
本文編號：2974591
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