高能重离子碰撞中双喷注横动量反对称增强效应研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdf1aasdf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
构成核子内部结构的基本粒子是夸克(Quark)和胶子(Gluon),统称为部分子(Parton)。部分子之间的相互作用为强相互作用,可以用量子色动力学(Quantum Chromodynamics,简称QCD)描述。由于色禁闭,自然界中夸克并不能独立存在。通过相对论重离子碰撞可以使部分子解禁闭达到接近自由粒子的状态,即渐进自由,从而形成一种高温高密的物质形态-夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,简称QGP)。碰撞早期的初态部分子硬散射产生的高能部分子喷注在穿越热密QGP时遭遇多重散射诱导辐射胶子,从而导致高能喷注的能量损失和横动量展宽,这种现象被为喷注淬火效应(Jet Quenching)。喷注淬火是研究QGP产生和热密性质的重要探针。高能质子-质子(p-p)碰撞和核-核(A-A)碰撞都会产生喷注。前者形成的高能部分子喷注会直接碎裂成末态强子,而后者由于产生了 QGP会出现额外的喷注淬火效应。通过对比两种碰撞的末态信息,我们可以分析热密介质对喷注产生什么影响,同时也可以反推热密介质的各种性质。两种碰撞都会产生多个喷注,其中最简单的多喷注就是双喷注。通过实验分析可以得出,p-p碰撞产生的双喷注趋于对称分布,即大部分双喷注接近背靠背并且横动量大小相等,而在A-A碰撞中双喷注的对称分布被削弱,即出现横动量反对称增强现象。因此,本文围绕高能重离子碰撞中喷注淬火现象开展双喷注横动量反对称增强效应研究。通过微扰量子色动力学(Perturbative QCD,简称pQCD)可以计算出p-p碰撞中的2→ n过程。由于共线发散和软胶子发散,按强耦合常数αs高阶展开的微分散射截面在双喷注趋于背靠背附近时都会出现大对数项ln2pT2/q⊥2,从而导致双喷注方位角分布的微分散射截面出现发散。为消除发散,我们利用Sudakov重求和理论将所有微扰展开项中的大对数[αsln2pT2/q⊥2]k重求和,从而得到在背靠背附近的有限项。结合pQCD远离背靠背的计算结果可以得到与实验基本符合的双喷注分布。我们采用(3+1)维理想流体力学模型描述相对论重离子碰撞中热密物质演化,可以得出热密物质中不同位置温度随时间的变化。高扭度(Higher-Twist,简称HT)能量损失模型通过计算部分子与热密物质相互作用后辐射胶子,给出喷注损失的能量。通过该模型我们计算了不同横动量的高能喷注在穿越不同温度热密物质时单位路程的能量损失值。考虑不同喷注在穿越热密介质前后的对应关系,我们把pQCD理论和Sudakov重求和理论关于双喷注方位角分布的不同贡献结合起来,计算和比较了高能A-A碰撞和p-p碰撞中高能双喷注的横动量反对称分布,分析了喷注淬火效应。我们的数值结果定性符合实验数据,并且得出如下两个重要结论:第一,由于相对论重离子碰撞中双喷注在穿越热密物质时损失能量,导致双喷注横动量反对称增强效应;第二,高能喷注穿越热密物质时,喷注横动量越大,损失的能量越大,但能量损失份额越小,这导致双喷注横动量反对称增强效应越弱。该研究丰富了夸克胶子等离子体硬探针信号的认识,对高能重离子碰撞喷注淬火效应的研究有一定推动作用。
其他文献
量子色动力学(QCD)是用来描述强相互作用的基本理论,夸克禁闭和渐进自由是QCD的两个基本特征。夸克禁闭可以描述自然界为什么没有发现自由的夸克和胶子。由强相互作用主导的核物质相结构可以用二维的相图来进行表示,其中横坐标是重子化学势μB,纵坐标是温度T。格点QCD预言在高温低重子密度区域,从强子相到夸克胶子等离子体相的转变是平滑穿越,基于QCD理论模型预言在低温高重子密度区域,他们之间是一阶相变,那
学位
近年来,随着通信技术的飞速发展,人们接入互联网获取各种资源的速度迅速提高,从早期2G/3G时代的KB/s到4G时代的MB/s,以及现在国家正在大力建设发展的5G通信网络,其接入速度更是达到了 GB/s。这背后离不开硬件系统的支持,作为通信中的重要一环,移动基站保证了我们能够随时随地使用高速网络服务。当前,基站面临的最大问题便是用于部署的空间、土地资源有限,而随着通信技术的发展,又必须在有限的空间中
学位
【目的】研究新疆北疆冬小麦生长对超晚播的响应规律,为农业生产中倒茬晚和提高节水效率提供参考。【方法】采用随机区组设计,设5个超晚播期处理(D1、D2、D3、D4、D5),以当地适期播种为对照(CK),分析不同播期对小麦光合特性、干物质积累及产量的影响。【结果】与CK相比,超晚播小麦平均出苗率减少57.22%,开花期晚8.2 d,成熟期晚6 d,灌浆时间短2.2 d,超晚播小麦各处理间出苗率差异不显
期刊
有限温度格点QCD对人们深入理解QCD手征相变以及了解宇宙起源和高密度星体内部的物质形态都有重要的现实意义。QCD手征相变的阶数、普适类及相变温度一直是有限温度格点QCD领域的研究热点。在高能核核碰撞实验中人们已找到了夸克胶子等离子体形成的证据,但QCD手征对称性恢复的实验证据尚不明朗。手征对称性及其在真空中的自发破缺是我们理解非零温度下强相互作用物质相结构的关键因素。其中手征凝聚作为度量手征对称
学位
在COVID-19大流行的今天,深入理解疾病的传播规律对于我们了解疫情的发展具有很大的帮助。论文首先介绍了近年来国内外对疾病传播的相关研究,进一步介绍了在本文中用到的相关理论知识,包括复杂网络理论知识和流行病传播模型的相关介绍等内容。其次,论文运用SIR模型对部分国家的COVID-19实证数据及不同网络模型中疾病的模拟进行研究分析。通过统的SIR模型对实证数据的拟合,结果表明:中国、美国、印度、韩
学位
量子色动力学(QCD)是描述夸克和胶子之间强相互作用的一种规范理论。在高温高密的系统条件下,夸克和胶子会从强子中解除禁闭形成夸克胶子等离子体(QGP)。目前理论和实验上都无法确定QCD相变的序参量及QCD相变临界点的具体位置。由于相对论重离子碰撞实验条件的特殊性,人们提出利用唯象模型间接研究QCD相结构、分析QCD相变临界行为。色弦渗流模型(CSPM)表明,夸克胶子等离子体的形成可以理解为几何团簇
学位
从二十一世纪以来,教师教学方式逐渐由传统课堂形式演变成了如今的研究型教学模式,从单一的课堂教学活动逐步向课外研究活动拓展,向新课标靠拢,教学更侧重于核心素养的培育。从理论的角度来讲,这些改革措施应该对于培养学生的核心素养有不错的成效,但在实际物理课程中却不如人意。基于此情况,笔者认为在高中物理教学中引入“真问题”能提高对学生核心素养的培育效果。“真问题”的应用需要采取小组合作学习的方式,小组合作学
学位
矢量玻色子Z0和W±作为电弱相互作用过程中传递弱相互作用的媒介粒子,对探索系统演化初始阶段和碰撞核的部分子结构至关重要。由于mz0=91.19GeV/c2、mw±=80.39GeV/c2,质量大,被称为重粒子,只能产生于高能重离子碰撞早期高动量的硬部分子散射过程,tz0=0.0791fm/c、tw±=0.0922fm/c,寿命短,又由于矢量玻色子及其衰变产物轻子对都不携带颜色电荷,因此它们不会与重
学位
叠合式公轨合建隧道不同于其他公轨合建隧道,汽车-列车荷载作用下其动力响应也有所不同。为研究复合交通荷载下叠合式公轨合建隧道动力响应,用激振力法、元胞自动机、汽车动力模型模拟列车荷载、车流和汽车荷载,用有限元软件Plaxis3D分析了不同荷载及有无垫层工况下隧道的动力响应。结果表明:公路隧道、铁路隧道分别主要对汽车荷载、列车荷载产生加速度响应,铁路隧道的加速度响应要明显大于公路隧道,约为后者的20倍
期刊
为提高河西绿洲灌区甜叶菊品质,以甜叶菊品种谱星6号为试验材料,通过田间随机区组试验,在氮、钾肥相同的基础上,比较了不同水平柠檬酸(15,30和45 kg·hm-2)与磷肥(45和90 kg·hm-2)互作后的土壤理化性状、甜叶菊产量和品质以及相关关系。结果表明,不同水平柠檬酸的施用对土壤pH影响的差异不显著。柠檬酸的施用能够有效降低土壤全盐量,且浓度越大影响越显著。有机质、全氮、有效磷以及微量元素
期刊