相对论重离子碰撞中守恒荷涨落和关联的JAM模型研究

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几千年来,人类不停地探索世界的奥秘。组成物质的基本粒子以及基本粒子间的相互作用机制是人类一直探索的基本问题之一。高能重离子碰撞是研究极端高温高密环境的重要方法,在高温高密的情况下,系统可能会发生相变,从强子态相变到夸克胶子等离子体态(QGP),夸克胶子等离子体态作为理论预言的新的物质形态引发了物理学前沿的研究热潮。美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机加速重离子并使它们对撞产生高温高密的极端环境,使得研究QCD相图和研究夸克胶子等离子体的性质成为可能。  自然界中的四大基本相互作用:强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用,其中强相互作用把夸克和胶子禁闭在强子中[1],量子色动力学可以成功解释很多强相互作用的物理现象,被认为是描述强相互作用的正确理论。强相互作用描述的核物质的相结构可以用QCD相图来表示,QCD相图为二维结构,横坐标表示化学势μB,纵坐标表示温度T。有限温度格点QCD预言在高温低重子密度区域发生的从强子态到夸克胶子等离子态的相变是平滑穿越,然而在高重子密度发生的强子相到QGP相是一级相变,平滑穿越区和一阶相变的连接点就是所谓的临界点。虽然格点QCD计算并没有找到QCD临界点存在的确切证据,但是一些格点计算小组发现QCD临界点可能存在于相图之中[2],确定相图中相变临界点的位置对于研究相图有重要意义。  守恒荷的涨落和关联是研究重离子碰撞中的QCD相变和临界点的非常敏感的观测量。理论计算表明守恒荷的涨落和关联在强子相和夸克胶子等离子体相显著的不同。近来,格点QCD计算表明各阶净奇异数的涨落以及它与净重子数和净电荷数的关联对于夸克—强子相变很敏感[2]。我们利用JAM模型研究了AA碰撞中净重子数和净奇异数关联、净重子数和净电荷关联以及净电荷和净奇异数关联的混合累积量的赝快度依赖和中心度依赖。为了更好地和理论计算进行比较,我们混合累积量进行了归一化。另外,我们还研究了不同种类的强子粒子对净重子数和净奇异数、净重子数和净电荷数以及净奇异数和净电荷数关联的贡献,这些模型为研究重离子碰撞中寻找QCD相变信号和临界点提供了基准线。
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