基于多相輸運(yùn)模型對(duì)相對(duì)論重離子碰撞凍出階段性質(zhì)的系統(tǒng)掃描研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 08:49
LHC-ALICE和RHIC-STAR都公布了一系列的升級(jí)計(jì)劃,在計(jì)劃中提出了基于系統(tǒng)掃描對(duì)小系統(tǒng)物理進(jìn)行更深入研究的科研目標(biāo)。比如想了解集體流等物理量的系統(tǒng)依賴性。因此我們想對(duì)碰撞系統(tǒng)凍出階段的物理進(jìn)行系統(tǒng)掃描。這個(gè)工作中,我們采用了多相輸運(yùn)（AMPT）模型去研究重離子碰撞系統(tǒng)凍出階段整體性質(zhì)。為此對(duì)以下幾個(gè)碰撞系統(tǒng),10B+10 B,12C+12 C,160+16 0,20Ne+20 Ne,40Ca+40 Ca,96Zr+96 Zr 和 197Au+197 Au 在質(zhì)心系能量（?）=200,20 和 7.7GeV下進(jìn)行系統(tǒng)和能量掃描。首先我們給出了帶電粒子（π±,K±,p和）橫動(dòng)量pT譜和dN/dy快度譜。在197Au+197 Au碰撞系統(tǒng)中,AMPT結(jié)果與STAR給出的pT譜可以相比較。上述帶電粒子的產(chǎn)額,可以寫作的一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù):log（dN/dy）=p+q*log（）,參數(shù) q 實(shí)際上反映了對(duì)的依賴性。系統(tǒng)尺寸越大,參數(shù)q越大。在運(yùn)動(dòng)學(xué)凍出階段,基于blast-wave模型對(duì)上述帶電粒子橫動(dòng)量pT譜進(jìn)行討論。在0.2-1.5 GeV范圍內(nèi)pT譜可以被很好地?cái)M合。從橫動(dòng)量pT譜擬...
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
基本粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型，從左至右分別是三代費(fèi)米子以及它們的反粒子，規(guī)范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克場(chǎng)的時(shí)空分量，Dμ是規(guī)范不變偏導(dǎo)，γμ是狄拉克矩陣。4Gaμν是規(guī)范不變膠子場(chǎng)強(qiáng)張量，其具體形式為：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是膠子場(chǎng)并且是時(shí)空的動(dòng)力學(xué)函數(shù)。fabc是SU(3)構(gòu)造常數(shù)，m和g分別是夸克質(zhì)量和結(jié)合常數(shù)。QCD最著名的兩個(gè)理論預(yù)言分別是：色禁閉(ColorConfinement)和漸近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁閉和漸近自由夸克包含分?jǐn)?shù)電荷，但是Millikan的油滴實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不支持分?jǐn)?shù)電荷。實(shí)際上，無(wú)法觀測(cè)到獨(dú)立的夸克(分?jǐn)?shù)電荷)。理論上，如果假定夸克禁閉或者色禁閉或者單純的禁閉可以解釋這一現(xiàn)象。因?yàn)樯]，絕無(wú)可能觀測(cè)到獨(dú)立的夸克。這一觀測(cè)現(xiàn)象的直接原因是兩個(gè)色荷之間的強(qiáng)力會(huì)隨著色荷間距離的增加而增加。因此，為了使得強(qiáng)子內(nèi)2個(gè)夸克分離程度更大，我們需要巨大的能量。但是最后我們并不會(huì)得到分立的色荷，因?yàn)檫_(dá)到此狀態(tài)的能量已經(jīng)能產(chǎn)生出一個(gè)夸克-反夸克對(duì)并且新的強(qiáng)子因此而產(chǎn)生。這個(gè)過(guò)程可見示意圖1.2圖1.2夸克禁閉示意圖QCD有另一個(gè)獨(dú)特的性質(zhì)，漸近自由，這表示在非常短的距離或者非常大的動(dòng)量轉(zhuǎn)移時(shí)，強(qiáng)力的強(qiáng)度會(huì)下降，即高能區(qū)域強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)變得很校在1973年，DavidPolitzer，F(xiàn)rankWilczek和DavidGross就發(fā)現(xiàn)了這一QCD性質(zhì)。因此，這三位物理學(xué)家在2004被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。漸近自由可以從強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)表達(dá)式中建立一個(gè)直觀的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πl(wèi)nQ2Λ2(1.3)3
基于多相輸運(yùn)模型對(duì)相對(duì)論重離子碰撞凍出階段性質(zhì)的系統(tǒng)掃描研究圖1.3強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS隨動(dòng)量轉(zhuǎn)移大小的變化關(guān)系這里Q表示動(dòng)量轉(zhuǎn)移，Λ是QCD尺度參數(shù)，Nf表示味個(gè)數(shù)。如圖1.3所示，強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS隨能標(biāo)(距離)上升(下降)而下降。圖中的曲線為QCD計(jì)算結(jié)果，我們可以看到與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果保持一致。對(duì)于漸近自由的詳細(xì)綜述可參考[1]。1.1.4微擾QCD微擾QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子領(lǐng)域，基于強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS在非常高能量區(qū)域或者非常短相互作用距離時(shí)會(huì)減小到可忽略的事實(shí)，來(lái)研究強(qiáng)相互作用。由此，在實(shí)驗(yàn)中非常高能量的實(shí)驗(yàn)中，可以在理論中精確地應(yīng)用微擾計(jì)算。但是對(duì)于大部分強(qiáng)相互作用，我們并不能直接通過(guò)pQCD計(jì)算，這是由于在低的動(dòng)量轉(zhuǎn)移區(qū)域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)導(dǎo)致微擾理論不能再適用�；谶@個(gè)圖像，我們必須采取非微擾計(jì)算或者模型的方法。1.1.5格點(diǎn)QCD格點(diǎn)QCD是最成功的非微擾理論，此方法提供了一個(gè)數(shù)學(xué)框架去研究非微擾現(xiàn)象，比如禁閉和夸克-膠子等離子體解禁閉的形成。格點(diǎn)QCD是格點(diǎn)規(guī)范理論構(gòu)建在一系列分離的時(shí)空點(diǎn)上，這些點(diǎn)我們稱之為“格點(diǎn)”(lattice)。當(dāng)格點(diǎn)之間的距離趨近于零，計(jì)算空間的框架變得無(wú)窮大的時(shí)候，連續(xù)QCD可以得到恢復(fù)。根據(jù)強(qiáng)作用力高度非線性的行為，在低動(dòng)量轉(zhuǎn)移區(qū)獲得微擾解是完全有可能的。這一動(dòng)量截?cái)嗍?/a量級(jí)，這里a表示格子空間。這使得理論正規(guī)化并在數(shù)學(xué)上使得格點(diǎn)QCD成為定義明確的理論。在格點(diǎn)QCD，格點(diǎn)所在的位置表示夸克場(chǎng)，連接臨近點(diǎn)的線表示膠子常數(shù)4
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RHIC-STAR時(shí)間投影室的升級(jí)[J]. 楊馳,陳金輝,馬余剛,徐慶華. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何萬(wàn)兵,馬余剛. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士論文
[1]反質(zhì)子間相互作用的測(cè)量[D]. 張正橋.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2017
本文編號(hào)：2974591
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
基本粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型，從左至右分別是三代費(fèi)米子以及它們的反粒子，規(guī)范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克場(chǎng)的時(shí)空分量，Dμ是規(guī)范不變偏導(dǎo)，γμ是狄拉克矩陣。4Gaμν是規(guī)范不變膠子場(chǎng)強(qiáng)張量，其具體形式為：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是膠子場(chǎng)并且是時(shí)空的動(dòng)力學(xué)函數(shù)。fabc是SU(3)構(gòu)造常數(shù)，m和g分別是夸克質(zhì)量和結(jié)合常數(shù)。QCD最著名的兩個(gè)理論預(yù)言分別是：色禁閉(ColorConfinement)和漸近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁閉和漸近自由夸克包含分?jǐn)?shù)電荷，但是Millikan的油滴實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不支持分?jǐn)?shù)電荷。實(shí)際上，無(wú)法觀測(cè)到獨(dú)立的夸克(分?jǐn)?shù)電荷)。理論上，如果假定夸克禁閉或者色禁閉或者單純的禁閉可以解釋這一現(xiàn)象。因?yàn)樯]，絕無(wú)可能觀測(cè)到獨(dú)立的夸克。這一觀測(cè)現(xiàn)象的直接原因是兩個(gè)色荷之間的強(qiáng)力會(huì)隨著色荷間距離的增加而增加。因此，為了使得強(qiáng)子內(nèi)2個(gè)夸克分離程度更大，我們需要巨大的能量。但是最后我們并不會(huì)得到分立的色荷，因?yàn)檫_(dá)到此狀態(tài)的能量已經(jīng)能產(chǎn)生出一個(gè)夸克-反夸克對(duì)并且新的強(qiáng)子因此而產(chǎn)生。這個(gè)過(guò)程可見示意圖1.2圖1.2夸克禁閉示意圖QCD有另一個(gè)獨(dú)特的性質(zhì)，漸近自由，這表示在非常短的距離或者非常大的動(dòng)量轉(zhuǎn)移時(shí)，強(qiáng)力的強(qiáng)度會(huì)下降，即高能區(qū)域強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)變得很校在1973年，DavidPolitzer，F(xiàn)rankWilczek和DavidGross就發(fā)現(xiàn)了這一QCD性質(zhì)。因此，這三位物理學(xué)家在2004被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。漸近自由可以從強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)表達(dá)式中建立一個(gè)直觀的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πl(wèi)nQ2Λ2(1.3)3
基于多相輸運(yùn)模型對(duì)相對(duì)論重離子碰撞凍出階段性質(zhì)的系統(tǒng)掃描研究圖1.3強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS隨動(dòng)量轉(zhuǎn)移大小的變化關(guān)系這里Q表示動(dòng)量轉(zhuǎn)移，Λ是QCD尺度參數(shù)，Nf表示味個(gè)數(shù)。如圖1.3所示，強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS隨能標(biāo)(距離)上升(下降)而下降。圖中的曲線為QCD計(jì)算結(jié)果，我們可以看到與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果保持一致。對(duì)于漸近自由的詳細(xì)綜述可參考[1]。1.1.4微擾QCD微擾QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子領(lǐng)域，基于強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)αS在非常高能量區(qū)域或者非常短相互作用距離時(shí)會(huì)減小到可忽略的事實(shí)，來(lái)研究強(qiáng)相互作用。由此，在實(shí)驗(yàn)中非常高能量的實(shí)驗(yàn)中，可以在理論中精確地應(yīng)用微擾計(jì)算。但是對(duì)于大部分強(qiáng)相互作用，我們并不能直接通過(guò)pQCD計(jì)算，這是由于在低的動(dòng)量轉(zhuǎn)移區(qū)域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)導(dǎo)致微擾理論不能再適用�；谶@個(gè)圖像，我們必須采取非微擾計(jì)算或者模型的方法。1.1.5格點(diǎn)QCD格點(diǎn)QCD是最成功的非微擾理論，此方法提供了一個(gè)數(shù)學(xué)框架去研究非微擾現(xiàn)象，比如禁閉和夸克-膠子等離子體解禁閉的形成。格點(diǎn)QCD是格點(diǎn)規(guī)范理論構(gòu)建在一系列分離的時(shí)空點(diǎn)上，這些點(diǎn)我們稱之為“格點(diǎn)”(lattice)。當(dāng)格點(diǎn)之間的距離趨近于零，計(jì)算空間的框架變得無(wú)窮大的時(shí)候，連續(xù)QCD可以得到恢復(fù)。根據(jù)強(qiáng)作用力高度非線性的行為，在低動(dòng)量轉(zhuǎn)移區(qū)獲得微擾解是完全有可能的。這一動(dòng)量截?cái)嗍?/a量級(jí)，這里a表示格子空間。這使得理論正規(guī)化并在數(shù)學(xué)上使得格點(diǎn)QCD成為定義明確的理論。在格點(diǎn)QCD，格點(diǎn)所在的位置表示夸克場(chǎng)，連接臨近點(diǎn)的線表示膠子常數(shù)4
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RHIC-STAR時(shí)間投影室的升級(jí)[J]. 楊馳,陳金輝,馬余剛,徐慶華. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何萬(wàn)兵,馬余剛. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士論文
[1]反質(zhì)子間相互作用的測(cè)量[D]. 張正橋.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2017
本文編號(hào)：2974591
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