LHC能區鉛-鉛碰撞中強子化及其關聯的唯象理論研究

LHC能區鉛-鉛碰撞中強子化及其關聯的唯象理論研究

《LHC能區鉛-鉛碰撞中強子化及其關聯的唯象理論研究》是依託四川大學,由朱勵霖擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:LHC能區鉛-鉛碰撞中強子化及其關聯的唯象理論研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:朱勵霖
  • 依託單位:四川大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

粒子產生是高能重離子碰撞領域的重要研究方向之一。不同於低橫動量區的流體力學和高能量區的微擾理論,夸克重組合模型是中間橫動量區粒子產生最可行的方法。基於以上考慮,本項目將利用重組合模型討論LHC能區核-核碰撞中可識別粒子的產生及其關聯,具體內容包括以下幾個方面:(1)LHC能區產生的熱密介質的性質;(2)RHIC能區低橫動量區的ridge產生機制及分布,並推廣至LHC能區;(3)利用夸克重組合唯象模型,在仔細考慮半硬部分子能量損失對軸向角的依賴基礎上,研究鉛-鉛(Pb-Pb)非中心碰撞中的粒子產生,討論核修正因子、集體流和兩粒子關聯等物理觀測量;(4)討論LHC能區末態粒子譜的標度行為,並與RHIC能區的結果相比較。我們希望通過這些工作了解更多關於高能碰撞系統的演化信息,進一步發展和完善夸克重組合模型。

結題摘要

高能重離子碰撞的主要任務之一就是尋找夸克膠子電漿(QGP),其性質由量子色動力學描述。實驗上還沒有觀測到退禁閉的夸克,但我們可以利用末態觀測量研究QGP的性質。末態粒子產生是高能重離子碰撞領域的重要研究方向之一。不同於低橫動量區的流體力學和高能量區的微擾理論,夸克重組合模型是中間橫動量區粒子產生最可行的方法。本項目利用重組合模型完成了以下幾個工作: (1) 夸克重組合模型中的簇射部分子主要來源與minijet,而minijet由半硬或硬散射產生。在非對心碰撞中,碰撞區域不是球對稱的,半硬部分子能量損失與路徑有關,換而言之,半硬部分子的能量損失依賴於軸向角的依賴。基於此考慮,我們討論了鉛-鉛(Au-Au)非中心碰撞中的pion介子,kaon和質子的產生;(2) 相對於 RHIC,在 LHC能區核-核碰撞中,產生的核介質會更熱更密,這樣當半硬部分子穿越熱密介質的時候會損失更多的能量,所以在 TeV 能區會產生更多的minijet,使得來源於 minijet的簇射部分子密度會比 RHIC 能區高的多, 這會導致熱部分子和簇射部分子組合(TS,TTS, TSS)即使在低橫動量區域也有很大的貢獻;(3) 有別於流體力學理論,RHIC 能區低橫 動量區的 ridge 形成可以用minijet效應來解釋,minijet可以解釋粒子的軸向異性;(4)用Tsallis分布討論p+p和核-核碰撞系統在不同質心能量的末態粒子分布,發現Tsallis分布具有很好普適性,除了Pb-Pb碰撞系統,我們採用了Fokker-Planck方程的穩態解形式; (5)利用多相疏運模型(AMPT)產生質子,中子和Lambda在六維相空間的分布,在利用重組合模型以及Wigner函式討論了Pb-Pb碰撞(反)輕核的橫動量譜,橢圓流以及重組合參數。雖然我們的結果可以定性的描述實驗結果,但定量並不好,這是由於AMPT中對重子的產生並不好 。通過這些工作我們了解更多關於高能碰撞系統的演化信息以及末態粒子的產生, 可以進一步發展和完善我們的唯象模型。

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