本文關鍵詞：高能核碰撞中的漲落與重夸克偶素，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：QCD相變是強相互作用研究的一個重要方向。而相對論重離子碰撞所產生的夸克膠子等離子體則是實驗中實現(xiàn)QCD相變的證據(jù)。本文將從多個方面研究QCD相變以及夸克膠子等離子體的漲落信號。首先,我們將利用同為強耦合系統(tǒng)的全息QCD模型的熱密物質狀態(tài)方程,通過熱力學關系計算該模型中系統(tǒng)的統(tǒng)計漲落。通過分析這些漲落,我們分析了這些體系相變的特點,并歸納了關于強耦合系統(tǒng)的一般規(guī)律,以求能對QCD相變中的臨界現(xiàn)象提供參考。然后,我們還考慮了在某些特定流體背景下對夸克膠子等離子體狀態(tài)的一個小擾動將如何演化。我們從理想的流體力學方程出發(fā),把對等離子體的擾動作為微擾求解其演化行為。有了這些解析的漲落演化結果,我們能夠對流體的很多性質進行分析。再者,我們還計算了作為末態(tài)信號的重夸克偶素在夸克膠子等離子體環(huán)境下的性質。我們采用了包含熱密介質屏蔽作用的勢模型,在二體Dirac方程的框架上考慮了包含中等質量粒子在內的數(shù)種介子在有限溫度下的行為,確定其熔解溫度。并由此計算了流體中熱產生的介子的橢圓流分布。我們發(fā)現(xiàn)相對論效應對粲夸克偶素J/ψ,ψ和χc的熔解溫度影響不大,但對φ和D這樣的中等質量粒子影響至關重要。我們計算結果表明,這幾種粒子的熔解溫度之間滿足關系TcTd(φ)—Td(D)Td(J/ψ)。通過末態(tài)粒子分布橢圓流v_2與實驗結果的比較也能得到這樣的結論。最后,我們考慮了處于重離子碰撞所產生的極強磁場中的重夸克偶素束縛態(tài)定態(tài),分析磁場對這些束縛態(tài)的影響。我們還計算了高橫動量的cˉc夸克對在有限壽命磁場中的演化,以此計算磁場對高橫動量的J/ψ粒子末態(tài)動量分布的影響。我們發(fā)現(xiàn)磁場將使得夸克偶素束縛態(tài)不再處于軌道角動量的本征態(tài),同時自旋單態(tài)和三重態(tài)的零分量之間也存在混合。同時,在磁場中運動的介子將在Lorentz力的作用下產生電偶極矩。而通過研究高橫動量cˉc夸克對在有限壽命磁場中的演化,我們發(fā)現(xiàn)磁場將使得高橫動量的J/ψ粒子產額增加約—4%,以及完全由磁場引起的非集體流引起的橢圓流v_2—4%。
【關鍵詞】：QCD相變 相對論重離子碰撞 夸克膠子等離子體 全息QCD 流體力學 熔解溫度 磁場
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O572.33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 研究背景7-17
• 1.1 強相互作用與QCD相變7-10
• 1.1.1 相變臨界點和臨界現(xiàn)象9-10
• 1.2 相對論重離子碰撞10-16
• 1.2.1 夸克膠子等離子體的流體力學描述12-14
• 1.2.2 粒子的橢圓流與熔解溫度14-15
• 1.2.3 碰撞早期的極強磁場15-16
• 1.3 論文組織16-17
• 第2章 強相互作用體系中的相變臨界漲落17-28
• 2.1 全息QCD模型17-18
• 2.2 基于D4/D8全息模型的漲落研究18-22
• 2.2.1 QGP相19-21
• 2.2.2 冷密相21-22
• 2.3 基于D3/D7全息模型的漲落研究22-25
• 2.4 兩種模型結果的比較25-28
• 第3章 漲落在流體中的演化28-47
• 3.1 Bjorken流背景上漲落的演化31-40
• 3.1.1 漲落在縱向的演化31-34
• 3.1.2 漲落在橫向的演化34-36
• 3.1.3 一般漲落的演化36-37
• 3.1.4 由初始漲落確定系數(shù)37-40
• 3.1.4.1 高斯型漲落的系數(shù)38-39
• 3.1.4.2 靜態(tài)高斯型漲落的演化39-40
• 3.2 Hubble流背景上漲落的演化40-47
• 3.2.1 由初始漲落確定系數(shù)42-47
• 3.2.1.1 高斯型漲落的系數(shù)42-43
• 3.2.1.2 靜態(tài)高斯型漲落的演化43-47
• 第4章 包含相對論效應的介子熔解溫度47-54
• 4.1 夸克膠子等離子體對夸克相互作用的影響47-49
• 4.2 介子的熔解溫度49-51
• 4.3 溶解溫度的可觀測效應51-53
• 4.4 小結53-54
• 第5章 磁場中的重夸克偶素54-76
• 5.1 磁場中的Schr?dinger方程54-59
• 5.1.1 Schr?dinger方程的化簡55-56
• 5.1.2 按角動量展開56-58
• 5.1.3 對稱性分析58-59
• 5.2 磁場中重夸克偶素的束縛態(tài)59-68
• 5.2.1 1S態(tài)60-63
• 5.2.2 P態(tài)63-65
• 5.2.3 高能級激發(fā)態(tài)65
• 5.2.4 Υ(nS) 的反向極化65-68
• 5.2.5 小結68
• 5.3 磁場對J/Ψ 粒子分布的影響68-76
• 第6章 總結與展望76-79
• 6.1 總結76-77
• 6.2 展望77-79
• 6.2.1 臨界點附近的QCD熱力學77
• 6.2.2 高能噴注的能損模式對流體的影響77-78
• 6.2.3 磁場中的費米子對產生78-79
• 參考文獻79-85
• 致謝85-87
• 附錄A R_l(k, η) 的定義及性質87-90
• A.1 求和規(guī)則87-88
• A.2 關于函數(shù)R_l(k, η) 的一些積分88-90
• 附錄B 二體Dirac方程90-93
• 附錄C 反冪法93-96
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果96

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本文編號：319237