高能重离子碰撞中玻色—爱因斯坦凝聚对2π干涉学混沌性参量的影响

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Hanbury-Brown-Twiss (HBT)强度干涉学被广泛地应用在高能重离子碰撞中,用来研究粒子发射源的时空结构、相干性以及动力学演化信息。在HBT干涉学中,混沌性参量λ定义为两个全同粒子的动量空间关联函数在粒子对相对动量为零的值。由于相干发射不存在HBT关联,在HBT干涉学中的混沌性参量λ将与全同玻色子系统可能的玻色-爱因斯坦凝聚密切相关。本文在他人各向同性静态粒子发射源工作的基础上,研究了高能重离子碰撞产生的非各向同性和膨胀π介子源的玻色-爱因斯坦凝聚及其对2π干涉学混沌性参量λ的影响。利用量子统计理论,研究了非相对论和相对论情况下非各向同性谐振子平均场中玻色子气体的逃逸参量Z、凝聚因子f0、以及坐标和动量空间中的密度分布。讨论了系统发生玻色-爱因斯坦凝聚的条件,并针对粒子数和温度不同的系统,计算了两粒子的HBT关联函数和混沌性参量λ。研究结果表明,在平均场强度不变的情况下,系统凝聚因子f0随温度的增加而下降,导致混沌性参量λ的数值随温度的增加而增大。由于在确定的温度下,大动量的粒子平均而言会处在非凝聚的较高能量状态,因而λ会随粒子对平均动量p的增大而增大。另外,非各向同性的谐振子平均场中λ的值还与场的纵向和横向频率ω:和ωρ有关。当ωρ确定时,v=ωz/ωρ值越大混沌性参量λ的值越小。高能重离子碰撞中的粒子发射源是一个膨胀的演化源。为此,本文先就一种随时间演化的谐振子平均场模型计算了非相对论玻色子气体的玻色-爱因斯坦凝聚及对HBT混沌性参量的影响。之后,根据相对论流体动力学建立了一种随时间膨胀的相对论全同玻色子气体模型,研究了高能重离子碰撞中全同π介子气体可能发生的玻色-爱因斯坦凝聚及其对2π干涉学混沌性参量λ的影响。研究结果表明:在相对论重离子碰撞强子相温度范围,包含数千个全同π介子的玻色子系统可能发生一定程度的玻色-爱因斯坦凝聚。这种有限程度的凝聚会使得在小平均动量π对的λ值明显下降,但对大平均动量π对区域λ值影响很小。在LHC Pb+Pb碰撞中,事件的全同π介子多重数会达到几千。这种情况下,全同粒子的玻色-爱因斯坦凝聚对2π干涉学混沌性参量λ的影响是值得认真考虑的。
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