相对论重离子碰撞中手征磁效应和电荷涨落的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄玲 |
| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 马国亮 |
| 关键词 | 相对论重离子碰撞 手征磁效应 多相输运模型 临界点 |
| 英文摘要 | 高能核物理主要研究极端条件下的核物质的状态和性质,美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)可以将原子核加速到接近于光速的速度进行碰撞,碰撞早期会形成一种核物质的新状态——夸克-胶子等离子体。相对论重离子碰撞物理的主要研究内容之一就是研究夸克-胶子等离子体的各种性质。我们主要运用多相输运模型(AMPT)对相对论重离子碰撞中与夸克-胶子等离子体相关的实验现象进行研究和分析,为实验结果提供理论解释。本文中我们运用AMPT模型主要针对以下两个方面开展物理研究:手征磁效应(CME)和QCD临界点(CEP)。由于高速运动的旁观者粒子可以在相对论重离子碰撞区域形成一个非常强的磁场,强磁场会使得处于其中的手征费米子沿着磁场方向被磁化,右手夸克的自旋方向与动量方向相同,左手夸克的自旋方向与动量方向相反,在磁场作用下以及手征费米子不平衡的情况下,可以形成沿着磁场方向的电流,这就是手征磁效应(CME)。目前实验上探测CME的观测量都包含有背景效应的贡献,使得探测到的电荷分离信号是否由CME导致难以定论并陷入争论之中。我们运用AMPT模拟实验上金核+金核的碰撞数据,计算了CME观测量R_(Ψm),发现其能区分出背景效应和手征磁效应:只有背景效应时,R_(Ψm)形状是平的;而当加入CME导致的初始电荷分离时,R_(Ψm)形状是凹型。此外我们对比了γ和R_(Ψm)这两个观测量对不同初始电荷分离参数(CME的强度)的响应,以及分析它们对初始电荷分离参数的敏感度,发现这两个观测量对CME的响应都是非线性的。此研究对于如何通过不同的CME观测量在实验中寻找CME具有一定的指导意义。QCD相图的研究一直是高能核物理的重点研究方向之一。尤其对于QCD临界点的寻找,人们提出了很多观测方法,比如:轻核产额比,HBT半径,守恒荷的涨落等等。我们运用AMPT研究Au+Au碰撞系统中的守恒电荷涨落的动力学演化以及粒子关联。我们计算了守恒电荷的矩(均值、标准差、偏度和峰度),发现未加入临界涨落物理的AMPT结果和实验吻合较好,目前AMPT的结果未观察到非单调行为。此外,我们还研究了矩乘积的阶段演化,揭示了矩乘积在重离子碰撞中的动态演化过程中的变化。我们通过对比由AMPT获得的净电荷矩与泊松分布下的期望值,存在的差异表明正电和负电粒子之间存在着正的两粒子相关性,这可能是由于不同演化阶段的不同动力学过程引起的。此研究为理解实验上测量的守恒电荷涨落的物理起源和如何寻找QCD临界点提供了一定的理论参考。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33872]  |
| 专题 | 中科院上海应用物理研究所2021-2022年 |
| 作者单位 | 1.中国科学院上海应用物理研究所 2.中国科学院大学; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄玲. 相对论重离子碰撞中手征磁效应和电荷涨落的研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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