《夸克膠子物質和介子物質的演化》是依託上海大學，由許曉明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：夸克膠子物質和介子物質的演化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：許曉明
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
RHIC和LHC的相對論核-核碰撞首先產生高密的夸克膠子物質，然後該物質演化成以介子物質為主的強子物質。我們用輸運方程描述夸克膠子物質的演化，而此輸運方程中包含的三體彈性散射振幅平方是由大量費曼圖推導得到的非常非常長的表達式，這些表達式已從2002年開始全部推導出來了。為了能節省計算輸運方程的時間和滿足同行的需要，我們把三體彈性散射振幅平方參數化。我們建立主率方程描述介子物質的演化。在此方程中包含介子-介子非彈性散射截面。基於我們結合格點QCD和微擾QCD已得到的一個依賴於溫度的夸克作用勢，計算介子-介子湮滅反應截面。用在本項目建立的描述物質演化的方程計算介子動量譜，並與RHIC和LHC的核-核碰撞的測量值比較，分析物質的演化過程。作為演化方程的一個套用，從物質的演化計算J/psi的核修正因子，並與RHIC和LHC的實驗值比較。這要求在本項目中計算介子導致的粲素分解截面的溫度依賴性。
結題摘要
退禁閉的夸克膠子物質是相對論重離子碰撞領域的最重要的研究對象。為了能較好地懂得夸克膠子物質的狀態和性質，還需要懂得夸克膠子物質在恢復禁閉後形成的強子物質。為此，本項目研究夸克膠子物質和介子物質的演化，開展研究夸克膠子物質中的部分子散射和介子物質中的介子-介子散射。夸克膠子物質中的3個部分子的彈性散射涉及大量的費曼圖，而在介子物質中存在大量的介子-介子非彈性散射。這使得本項目的研究工作量大和複雜。本項目提出了夸克膠子電漿溫度的起源。 （1）在微擾QCD中，膠子-膠子-夸克（膠子-膠子-反夸克）彈性散射涉及123個費曼樹圖。我和項目組成員編程推導了每個費曼圖的振幅平方和不同費曼圖之間的干涉項。把這結果加入到部分子的輸運方程組，以初始核-核碰撞產生的部分子分布作為初始條件，數值求解這輸運方程組，得到了膠子電漿和夸克電漿的初始溫度和逸度。另外，所有的三體彈性散射振幅平方都被參數化形式擬合。我們得到重要結論：夸克膠子電漿的溫度起源於夸克膠子物質中的2個、3個、4個部分子的散射等等。 （2）我們建立了一個夸克交換模型，研究了J/ψ、ψ′、χc三種粲素介子和 、 、K、K*、 、 六種介子碰撞而被分解的反應， 、 、K、K*四種介子的非共振反應，以及 、 介子和 介子碰撞產生K和K*的反應。我們研究了114個粲素分解反應，7個 、 、K、K*之間的非共振反應，以及7個 介子的非共振反應。在玻恩近似下計算了這些反應的非極化截面。這些截面充分展示了顯著的媒介效應。 （3）我們建立了一個夸克-反夸克湮滅模型，研究了 、 、K、K*四種介子間由夸克-反夸克湮滅主導的反應。在玻恩近似下計算了2個介子反應產生2個介子的非極化截面。夸克-反夸克湮滅過程在較大的能量範圍內一直起作用。 （4）分別計算了夸克膠子電漿內和強子物質中的夸克-反夸克熵，探討了夸克-反夸克自由能和夸克-反夸克作用勢的關係。我們的方法表明，在強子物質內把夸克-反夸克的自由能取為夸克-反夸克作用勢是個好近似。 （5）建立了夸克膠子物質的輸運方程組和介子物質的主率方程組，計算了 、 、K、K*介子的動量譜。結合粲素分解反應截面，計算了粲素在強子物質中的成活率等。
