CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2020年
重离子反应中QCD物质的涨落研究
金小海
Subtype博士
Thesis Advisor陈金辉
2020-06-01
Degree Grantor中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
KeywordQCD相图 多相输运模型 部分子密度涨落 高阶矩 Ω和φ粒子
Abstract量子色动力学(QCD)是描述强相互作用的基本理论,它能成功解释很多近现代的物理现象。QCD理论预测,在足够高的能量下,禁闭在强子内部的夸克和胶子将会退禁闭,形成一种新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)。通常QCD相图被表示成关于横轴为重子化学势μB,纵轴为温度T的二维结构。其中,在高重子化学势、低温的状态下,强子到夸克胶子等离子体的相变属于一阶相变。随着重子化学势的降低和温度的升高,强子到夸克胶子等离子体的相变表现为平滑的过渡。在一阶相变线的末端,平滑过渡区的起点,理论预测可能会存在一个临界点(CP)。在该临界点,由于关联长度的增大,会对实验上的观测量带来巨大的影响。研究表明守恒荷(净重子数、净电荷数和净奇异数)的高阶涨落对临界点非常敏感,表现为随着重离子碰撞系统温度和重子化学势的变化,守恒荷的高阶矩(方差σ2、偏度S和峰度κ)及其乘积可能会出现对碰撞能量的非单调依赖行为,甚至符号的改变,因此守恒荷的高阶矩及其乘积被建议作为实验上研究临界点的观测量。基于上面的理论,美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)完成了第一期能量扫描实验(BES),其中STAR合作组已经取得非常令人感兴趣的物理结果:显示在较低的对撞能量区间(7.7-19.6GeV),可能会存在QCD相变的临界点。本文利用一个多相输运模型(AMPT),研究了在对撞能量为7.7、11.5、19.6和27GeV区间下,由于关联长度增大而引起的部分子密度涨落对净质子数、净核子数和净重子数高阶矩及其乘积的影响。我们分析了在有部分子密度涨落下和无部分子密度涨落下,净质子数、净核子数和净重子数等高阶矩以及乘积对系统碰撞能量(?)、末态粒子快度y和横向动量pT的依赖关系。研究发现在AMPT模型中,部分子密度涨落对净质子数、净核子数和净重子数高阶矩以及乘积的影响并不是很明显,但发现高阶矩及其乘积对粒子的快度和横向动量有明显的依赖,特别是在高横动量或大快度区间。而且我们发现净核子数和净重子数高阶矩乘积κσ2在AMPT中对系统对撞能量有一个单调依赖关系。同时,我们也利用夸克动力学组合模型研究了部分子密度涨落对多奇异粒子Ω和φ的产额、产额比值以及它们椭圆流υ2的影响。研究发现,在动力学组合模型下,部分子密度涨落提高了多奇异粒子Ω和φ的产额以及比值。与此同时,我们也分析了部分子密度涨落对Ω和φ粒子集体流——椭圆流的影响,发现Ω和φ粒子的椭圆流并未受到部分子密度涨落的明显影响,我们认为集体流未受部分子密度涨落的影响可能和部分子密度涨落在模型中引入的位置有关。通过在AMPT模型中引入部分子密度涨落来模拟QCD物质中发生相变的物理过程,我们发现这样的过程可以描述Ω与φ奇异产额增强的实验结果。我们的研究为下一步实验上寻找QCD相变和临界点提供了参考。
Pages92
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/32486
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2020年
Affiliation中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
First Author Affilication中国科学院上海应用物理研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
金小海. 重离子反应中QCD物质的涨落研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所),2020.
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