高能核核碰撞中凈電荷漲落高階矩的研究

1、高能核核碰撞中凈電荷漲落高階矩的研究,答辯人：馮兆斌 指導(dǎo)教師：梁作堂 教授,內(nèi)容提要:,引言高能 湮滅過程的凈電荷漲落 高能核核碰撞中的凈電荷漲落 高能核核碰撞凈電荷漲落高階矩的計(jì)算 總結(jié)與展望,,QCD相圖,凈電荷漲落做為探測QGP的信號,QGP是夸克膠子組成的系統(tǒng)，夸克帶的是分?jǐn)?shù)電荷，而強(qiáng)子帶的是整數(shù)電荷，從而不同的系統(tǒng)會有不同的凈電荷漲落。強(qiáng)子化之前的信息可以保留到末態(tài)。,在上述前提下，分別認(rèn)為

2、強(qiáng)子化之前的帶電系統(tǒng)是強(qiáng)子系統(tǒng)和夸克－反夸克系統(tǒng)，理論上得出不同的漲落計(jì)算結(jié)果。把這不同的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值做比較，就可以判斷基本自由度是什么。,,模型介紹,我們研究和討論的系統(tǒng)，都是忽略粒子間相互作用的不連續(xù)系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)中的粒子進(jìn)入我們選擇的運(yùn)動學(xué)區(qū)域的幾率滿足的是二項(xiàng)式分布： 離散度： 母函數(shù)（幾率產(chǎn)生函數(shù) ） 及其性質(zhì)：,,,,,,高能 湮滅過程的凈電荷漲落,1.強(qiáng)子隨機(jī)分布情形：,,2.夸克反夸克隨機(jī)分布：,,,

3、凈電荷漲落：,T.T. Chou and C.N. Yang. Phys. Lett. 167B, 453 (1986).,Qu-bing Xie and Zuo-tang Liang, in “Multiparticle Production”, proceedings of the handong Workshop, Jinan, Shandong, 1987, edited by R. Hwa et al, World Scien

4、tific (1987), p.469.,引入奇異夸克壓低因子,,,高能 湮滅過程的凈電荷漲落,★　DESY的TASSO實(shí)驗(yàn)組測量了質(zhì)心系能量是　　時(shí)的凈電荷漲落 ：,,,★　在TASSO實(shí)驗(yàn)的能量下，帶電粒子多重?cái)?shù)的測量值是,,：,,,高能核核碰撞中的凈電荷漲落,STAR探測器和PHENIX探測器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更傾向于認(rèn)為基本自由度是強(qiáng)子系統(tǒng)！,RHIC實(shí)驗(yàn)結(jié)果：STAR ： J. Adams et al. (STAR

5、Collaboration), Phys. Rev. C68, 044905 (2003); PHENIX ：K. Adcox et al. (PHENIX Collaboration), Phys. Rev. Lett. 89, 082301 (2002);,相關(guān)理論研究：S. Jeon and V. Koch, Phys. Rev. Lett. 85,

6、2076 (2000).M. Bleicher, S. Jeon, and V. Koch, Phys. Rev. C62,061902(R) (2000).,,大家提出的可能解釋,高能核核碰撞中的末態(tài)相互作用比 湮滅時(shí)的末態(tài)相互作用強(qiáng)烈地多，從而末態(tài)相互作用破壞了QGP演化的結(jié)果； 高能核核碰撞相比于 湮滅，邊界區(qū)域相對更大，邊界效應(yīng)也就相對更明顯，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果過多的受到了邊界效應(yīng)的影響； 湮滅和高能核核碰撞

7、的強(qiáng)子化機(jī)制很不一樣，從而導(dǎo)致兩種實(shí)驗(yàn)中， 和 之間的關(guān)系很不一樣，同時(shí)奇異夸克壓低因子也不一樣。,,,,,,高能核核碰撞凈電荷漲落高階矩的計(jì)算,基于以上原因，二階矩的結(jié)果很有可能被掩埋掉了。為了更好的觀測漲落現(xiàn)象，我們將二階矩的計(jì)算，推廣到高階矩的計(jì)算。 二階矩的定義：高階矩的定義：,,,電荷漲落高階矩的計(jì)算方法,通過母函數(shù)方法計(jì)算凈電荷漲落高階矩 T.T. Chou and C.N. Yang. Phy

8、s. Lett. 167B, 453 (1986). 強(qiáng)子系統(tǒng)的母函數(shù) ：夸克反夸克系統(tǒng)的母函數(shù) ：,,,,母函數(shù)與電荷高階矩的關(guān)系,通過兩種系統(tǒng)下母函數(shù)在 處的 階導(dǎo)數(shù)可以計(jì)算得到凈電荷漲落高階矩：,,,,,,電荷漲落高階矩的計(jì)算結(jié)果,有了上邊的結(jié)果以及兩種系統(tǒng)下的母函數(shù)，就可以計(jì)算不同系統(tǒng)中的凈電荷漲落 。,,可以證明，對于凈電荷為0的系統(tǒng)，凈電荷的奇數(shù)次高階矩等于0，即：,,,因此我們只需要計(jì)算凈電荷的偶

9、數(shù)次方的高階矩。,,,強(qiáng)子系統(tǒng)性的凈電荷漲落高階矩,,,,夸克反夸克系統(tǒng)性的凈電荷漲落高階矩,,,,,不同基本自由度下計(jì)算結(jié)果的比較,對于強(qiáng)子系統(tǒng)，2k 階矩的領(lǐng)頭項(xiàng)是：,對于夸克反夸克系統(tǒng)，2k 階矩的領(lǐng)頭項(xiàng)是：,,,對于兩種不同的系統(tǒng)，領(lǐng)頭項(xiàng)的比是：,,,其中,不同基本自由度下計(jì)算結(jié)果的比較,對于,,,,,在高能核核碰撞中，夸克反夸克對的平均數(shù)量和帶電強(qiáng)子的平均多重?cái)?shù)之間的關(guān)系，以及奇異夸克壓低因子，都不同于 湮滅的

10、情形。但如果假定 仍然成立，那么在 的取值范圍 內(nèi)， 。把 代入夸克反夸克系統(tǒng)性的凈電荷漲落高階矩中，并且和強(qiáng)子系統(tǒng)做比較：,,,,,,,,湮滅：,，,。,時(shí)不同基本自由度下計(jì)算結(jié)果的比較,,,,,,,,,,,,,總結(jié)與展望,本工作提出了可以通過測量凈電荷漲落高階矩做為研究強(qiáng)子化之前基本自由度的方法。并對基本自由度