現(xiàn)代物理學研究認為,宇宙大爆炸初期的產(chǎn)物很可能是夸克膠子等離子體（QGP）。物理學界的學者們在夸克膠子等離子體方面的研究工作不僅有很重大的意義,還會進一步加深現(xiàn)有階段物理學的認識,大到宇宙的演化、星體的形成性質,小至物質的微觀結構與物質間最基本的四種相互作用等多方面。由于夸克膠子等離子體是解禁閉的夸克和膠子組成的一種新的物質狀態(tài),所以物理學家們對QGP的研究既是在探究宇宙早期演化規(guī)律,同時又是在幫助理解強相互作用,即量子色動力（QCD）�，F(xiàn)今階段是在實驗室中是通過相對論重離子碰撞提供的高溫高密等環(huán)境來產(chǎn)生夸克膠子等離子體（QGP）,在美國的布魯克海文國家實驗室（BNL）的相對論重離子對撞機（RHIC）,歐洲核子中心（CERN）大型強子對撞機（LHC）上進行的極端相對論重離子碰撞實驗就是如此。經(jīng)過幾代物理學家們的持續(xù)不斷的努力奮斗,科研工作者們終于在物理基礎理論預測和大量重離子實驗數(shù)據(jù)的支撐下,推斷出來夸克膠子等離子體（QGP）這一全新物質形態(tài)的存在。末態(tài)強子的大橫動量區(qū)間出現(xiàn)的噴注淬火現(xiàn)象和小動量區(qū)間出現(xiàn)的集體流現(xiàn)象就是QGP這種夸克物質存在的重要證據(jù)。研究相對論重離子碰撞中QGP的性... 

【文章來源】：華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?ＱＣＤ不同能量化學勢的相圖??禁閉在強子中，其以強子氣體形式存在；第二種形態(tài)是隨著能量密度和溫度増加，??

展有很大的作用。??ＣＭＳ??ｒＨＯＢＯＳ??????＾??剛獅．／雙??ＣＣｆＳ＇?＜—?Ｓｉｂｅｒｉａｎ?Ｓｎａｋｏ％?ｒ?．?Ｎ?Ｋ?Ｚ?．?Ｊ??＜ｒ＂＂＂＂??Ｉ．?Ｈ＂?Ｓｏｕｒｃｅ?Ｐａｒｔｉａｌ?Ｓ，ｂｃｒｉａｎ?Ｓｎａｋｅ?＞?＾???匕一ｉ??）ＭｅＶ?Ｐｏｂｒｉｍｃｌｃｒ＾?（?Ａ（＊Ｓ?ＡＧＳ?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?Ｐｋ？Ｊａｒｉｒｎ？ｅｒ?ＵＮＡＣ?３?朽如．??ａ？＇?????ｉｗｕｉｔｏｎｔ?？■?ｎｒｖ４ｍ？??圖１．３右圖是ＲＨＩＣ相對論重離子對撞機示意圖，左圖是ＬＨＣ大型強子對撞機示意圖??研宄表明重離子碰撞實驗中特征空間尺度是１０／ｍ和１０／ｍ／ｃ，運動學過程可以??形象的表示如圖１．４。在高能重離子實驗中，兩束粒子會以接近光速靠近，因為運??動速度接近光速所以粒子束會因為洛倫茲效應收縮成了兩個圓盤。粒子碰撞會導致??大量能量冗余在極小的空間里，由此創(chuàng)造了高溫高密的環(huán)境。并且會粒子之間由于??碰撞會發(fā)生強烈的相互作用并且生成其他各種粒子，這些粒子有可能再次在這狹窄??的空間里發(fā)生多重散射，這就是碰撞后的預平衡狀態(tài)。很快系統(tǒng)就會通過相互作??用達到平衡狀態(tài)形成ＱＧＰ，夸克和膠子在ＱＧＰ中解禁開來變成自由的夸克和膠子。??—４—??

頌士學位論文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??ＱＧＰ會不斷向外膨脹導致能量在空間中耗散開來，于是ＱＧＰ溫度下降。當ＱＧＰ溫??度低于熱力學中的臨界溫度時，解禁閉的夸克和膠子會重新恢復成禁閉狀態(tài)變成強??子。強子迅速飛出碰撞中心區(qū)域，被實驗室中的探測器接收到。??圖１．４相對論重離子碰撞唯象示意圖??１．３夸克膠子等離子體的探針??正如上章所言，實驗上觀測不到帶色的夸克和膠子只能觀測到無色的強子。當??然只能是另尋其他的方法找到夸克膠子等離子體存在的證據(jù)。最終發(fā)現(xiàn)分析那些和??形成的夸克膠子等離子體敏感相關的強子，噴注或者是集體流這些整體效應可以明??顯說明ＱＧＰ的存在。而這些能夠證明ＱＧＰ存在的信號手段又被稱為探針。??１．３．１集體流效應??在高能實驗中會通過探測器會接收末態(tài)強子的四動量信息，通過末態(tài)強子來分??析出相關的觀察量信息。末態(tài)強子中絕大部分是小動量強子，研宄發(fā)現(xiàn)這些大量的??強子存在一個集體行為丨１０］。在流體力學中集體流分為縱向流、徑向流和各項異性??流，分別描述末態(tài)強子與重核初始運動方向上粒子的集體運動，粒子與方位角無關??的集體運動，不同方向上粒子產(chǎn)生的差異丨１１］。??在相對論重離子碰撞的初始階段，重疊區(qū)域的壓強是具有各向異性的，并且整??個過程是一個由早期熱密介質到晚期強子態(tài)的共振氣體演化過程，于是整體會產(chǎn)生??一個集體流效應，即碰撞粒子在運動方向和速度方面的集體體現(xiàn)。于是從理論上出??發(fā)末態(tài)強子動量譜在傅里葉平面的分解（Ｆｏｕｒｉｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）為??ｆｆｉｊｓｊ?ｉ?ｒｐ?／ｖ??—?（Ｌ１）??其中４表示出射粒子方位角，ｈｉ表示反應平面方位角。ｎ階諧振傅里

【參考文獻】：
博士論文
[1]相對論重離子碰撞中大橫動量粒子的產(chǎn)生[D]. 馬國揚.華中師范大學 2019
[2]高能重離子碰撞中的噴注介質相互作用[D]. 羅覃.華中師范大學 2017
[3]相對論重離子碰撞中噴注淬火效應的定量研究[D]. 劉志全.華中師范大學 2016

碩士論文
[1]RHIC上AuAu和CuCu在能量為200AGeV的碰撞中D介子的核修正[D]. 武娜.華中師范大學 2018
[2]離散縱標法求解含有各向異性散射的輸運方程[D]. 楊波.中國工程物理研究院 2005



本文編號：3235927