利用多粒子方位角关联探究QGP的性质
文献类型：学位论文
| 作者 | 张留耀 |
| 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 | 陈金辉 ; 李威 |
| 关键词 | 量子色动力学 多粒子关联 各向异性流 夸克胶子等离子体 紧凑型μ螺线管 多相输运模型 |
| 英文摘要 | 强相互作用的量子色动力学(Quantum chromodynamics,QCD)预测了从强子态到解禁态夸克胶子等离子体(Quark Gluon Plasma,QGP))物质的相变,而在夸克胶子等离子体中,对应于部分子物质的自由度。为了获得相变发生的高温或高密条件,极端相对论重离子碰撞实验使得在实验室条件下研究这种物质提供了可能。自欧洲核子中心(European Organization for Nuclear Research,CERN)超质子同步加速器(Super Proton Synchrotron,SPS)在质心能17.3GeV的铅-铅碰撞系统中,和布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory,BNL)相对论重离子对撞机(Relativistic Hadron Ion Collider,RHIC)在质心能为 200GeV 的金-金碰撞系统中率先发现夸克胶子等离子体存在的间接证据之后,一系列有关表征夸克胶子等离子体的相关特性和观测量相继被观察到。观测量之一的各向异性流,作为探究QGP性质的重要探针被广泛研究。各向异性流产生于压力梯度的扩展,并通过强子方位角分布的傅立叶系数来表征。事实上,各向异性流起源于初始空间的各向异性向动量空间的方位角各项异性的转化。而重味强子由于仅仅通过初始强散射产生,因此重味流被认为是更好的探究QGP性质的探针。这是因为重味夸克的质量远大于QGP的温度(mQ>>TQGP),因此重味夸克只能通过早期强散射产生。所以携带了早期碰撞的重要“记忆”。多粒子关联技术因其独特的优点被广泛应用于各向异性流的计算。首先,相较于二粒子关联,四粒子关联方法得到的各向异性流能够减少非流的效应,而非流被认为会对各向异性流的值有贡献。除此以外,逐事件流涨落近年来被意识到同样对各向异性流的测量有不可忽落的影响。我们的工作之一是在大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)紧凑型缪子螺旋探测器(Compact Muon Solenoid,CMS)实验组中,使用四粒子关联(1个D0+3个轻味强子)探究直接D0介子的椭圆流(v2)。而使用的数据是CMS实验组于2018年收集的质心能量5.02TeV的铅-铅碰撞事例数。事实上,则是第一次利用四粒子关联技术在实验中测量直接D0介子的椭圆流。实验中,为了研究涨落的内在机制,我们首先对比了四粒子关联测量的椭圆流(v2{4})与二粒子关联测量得到的椭圆流(v2{2})。如果涨落存在,v2{4}则会小于v2{2}。进一步让它们的比值v2{4}/v2{2}与轻味强子测量的v2{4}/v2{2}进行比较从而探究出涨落的来源。由于椭圆流涨落的来源可能来自于初态的几何的涨落,也有可能来自于能量损失的涨落。而轻味强子得到的涨落主要来自前者。所以D0与轻味强之间的v2{4}/v2{2}对比可以判断出那一种涨落源占主导。通过实验对比,D0的微分流(对横动量(pT)的依赖)v2{4}/v2{2}(pT),与轻味强子得到的结果的大小一致,表明初态的几何的涨落占据主导作用。另外,D0的积分流(对中心度(cent.)的依赖)v2{4}/v2{2}(cent.)与轻味强子得到的结果之间的偏差在最中心和最边缘碰撞显著增大,表明能量损失涨落可能被观察到。多粒子关联技术对于研究热密QCD物质中粒子的产生机制同样也是一个很重要的工具。在本课题中,我们利用多相输运(A Multi-Phase Transport,AMPT)模型,使用二粒子方位角关联技术测量了不同能量,不同碰撞系统中产生的粒子-粒子,和粒子-反粒子对(包括,pions,Kaons,protons,and Lambdas)之间的关联函数。对于重子-重子和反重子-反重子关联函数在近端产生的“压低”现象,带给了其他的蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)模型(eg,PYTHIA,Perugia)很大的挑战,使得它们完全不能对这种现象进行描述。我们在原来的夸克组合弦融合模型的基础上,改良了夸克组合模型,得到其对于重子-重子和反重子-反重子之间的关联函数的描述有了很大的提高。通过对AMPT不同阶段的分析,发现部分子相互作用对于重子间的出现反关联至关重要。此外,我们还分析了粒子的横向动量(pT),碰撞系统中的多重数,强子散射,粒子电荷等对关联函数的影响。从而发现重子-重子和反重子-反重子的反关联在低横动量区间和低多重数下更明显。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33893]  |
| 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 | 张留耀. 利用多粒子方位角关联探究QGP的性质[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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