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《华中师范大学》 2003年
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带电粒子快度密度与电荷起伏作为QGP信号的研究

周代梅  
【摘要】: 探寻强相互作作理论—量子色动力学(QCD)所预言的夸克胶子等离子体(QGP)的信号及相变性质(?)直是高能核—核碰撞实验的重要目标之一。上世纪末在SPS/CERN上所做的一系列实验,以及本世纪初RHIC/BNL的一系列实验,充分显示了探测夸克胶子等离子体的复杂性。在相对论性核—核碰撞中,即使QGP已形成了,也只是在碰撞过程的极短瞬间存在,随着系统的膨胀与冷却,它很快就演化为实验观测到的各种末态粒子,最初存在的信息也可能在演化过程中由于各种末态相互作用而变得不清晰了。因此,只能从末态粒子的某些行为来寻找与QGP存在有关的新现象。同时刘这些新现象还要谨慎分析,要追究如果不形成QGP,是否也会存在类似的现象,从而排除一切非QGP因素的干扰,得到确切的结论。这种提供“负”结论的工作是艰巨而繁琐的,却又是非常必要的。我们的工作就是这种提供“负”结论的研究。到目前为止,理论上已经预言了多种可能的QGP信号;实验上也在进行细致的测量,研究这些可能的信号。本论文主要是研究电荷起伏作为QGP信号的可能性。 论文的第一章为引言部分,主要介绍了QGD相变与夸克—胶子等离子体的特性,高能核—核碰撞的时空图像和相变条件、以及理论上预言的QGP存在的一些可能的信号。 超高能核—核碰撞实验是我们在可控制条件下研究QGP相变的主要手段。 EHI博士学位论文 @DOCTOILA.--- DISSERI人TION J7AVff 论文的第二章我们简单介绍了超高能核一核碰撞实验的进展情况。从*GS能区 到**1C能区,被加速的核越来越重,束流能量越来越高。对*GS堆NL能区的同定 靶实验,末态具有丰重子数特性,但还没有QGP形成的直接证据。SPS/CERN能 区的*b十*b实验的综合结果有可能给出了退禁闭相变的-些迹象,但还不能给 出确定性的判据。随着RHIC/BNL能区/弘不一 58;130,200 GIV的All+All碰撞的 正常运行,各实验组分别给出了低横动量和高椭动量的数据。对于低竹强于, 在h=0处呈现较低的重子数密度,有早期平衡的明显证据;对于高PTjffi子,有椭 性流的特点。有关高密物质的喷注淬火、能量密度的直接测量等亦被)’为关注。 由于强相互作用理论的非Abelian性,它不能定量描述非微扰效)许,所以 唯象理论模型是目前研究相对论性核一核碰撞的主要斤法之-。在相对论性 核一核碰撞实验迅速发展的同时,许多唯象理论模型也相继建立,通过模拟 计算,以期给实验结果以合理的物理解释,并对将来的实验作出预言。论文 的第三章主要介绍了建立在LUND弦模型基础上的强子和 d玄级联的FRITIOF模 型、LUCIAE模型和JPCIAE模型,其中LUCIAE模型是建立在FRJTIOF棋型的基 础上,而JPCIAE模型是建立在PYTHIA的基础之上的。完整部分子和强于级联模 型,PACIAE还在进一步的完善之中,我们对其物理思想作了较为详细的介绍,简 单的部分子模型PACIAEI刀己用来研究电荷涨落和Pauli阻塞等问题。 当S.Jeon、V.Kock、M人sakawa等人提出荷电粒子比的单事例起伏可以作 为QGP形成的特征信号后,引起了理论和实验物理学家的)’“泛兴趣。NA49实验 组最先测量了CERN/SPS能区能量分别为40,80和158 GeV的Ph十Ph碰拯中的正 负带电粒子比的单事例起伏。接着RHIC能区的PHENIX和STAR实验组也测量 了昨二=130GeV的*u+*u碰撞中的电荷起伏。山于带电粒于快度密度对研究荷 电粒子的单事例起伏显得非常重要,所以在论文的第四章我们兀用强子和弦的级 d回匾AM士宋仅论义 M厕曰W *V爪址0“叩l川们N /kg iii 联模型,l门*E,详细研究了带电粒于阻快度密度对碰撞能虽和碰树-卜心灶n 依赖关系,在个改变仟何模型参数的条什卜,该懊型叶以同时较灯地符台川村沦 。胜冲及*u+*u碰搅的实验结采;在研究对小心度的依赖关系时、我们把时论扒卜耳 尸.\放户Np肚J 义的不确定性且i。虽然***yX和**O*)S所测得的每亭加片乡广 利的带电粒子的躇快度奔度随右<\川)的增大而缓僧增加的’乒实丸*CI*匕模业柑 架内可以再现,们是山于Ww;)的定义在实验卜及理论卜的小纳 十卜 洽旨每衫川D 者核-厂对的带电粒子的赝快度密度随着{叱卅;)的增加既呵能缓慢嘈加,出i1)能绥 慢减少,冈此我们认为用它状鉴别芹种理论模型的粒个‘,l。机制是欠妥的,#恍出 也许川总截血的一分比代替(N。,;>来研究带电粒了的 快迭密度对中心度的依赖’人 .系史确切。同【IJJPCIAB模型对LHC能量卜Ph+卜b碰摔实验的仙一,为QCI‘足六门5 成提供了。些参考依据。 沦文的捎I章详细讨论了荷电粒子的单事例起伏]叫题。我们川强了一低级联彬 少,刀门*E,及相应的*。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O572.21

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