結(jié)合高能多重產(chǎn)生過程研究強(qiáng)子產(chǎn)生機(jī)制和噴注與介質(zhì)相互作用機(jī)制.pdf

1、強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相關(guān)問題一直是粒子物理理論和實(shí)驗(yàn)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，需要深入探索。近年來(lái)實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了許多新的奇特強(qiáng)子態(tài)，例如，XYZ粒子。這些新強(qiáng)子態(tài)的結(jié)構(gòu)與其產(chǎn)生機(jī)制密切相關(guān)。結(jié)合不同高能反應(yīng)過程，研究這類強(qiáng)子（包括奇特強(qiáng)子態(tài)）的產(chǎn)生機(jī)制，從而深入理解其結(jié)構(gòu)，也是深入研究QCD的自然途徑。
　　相對(duì)論重離子碰撞加強(qiáng)了人們對(duì)新物質(zhì)形態(tài)、強(qiáng)子化機(jī)制和噴注與介質(zhì)相互作用機(jī)制等方面的認(rèn)識(shí)，為強(qiáng)相互作用開辟了新的領(lǐng)域。特別是，在LHC能區(qū)相對(duì)

2、論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的單舉噴注壓低現(xiàn)象、雙噴注不對(duì)稱性和孤立光子-噴注關(guān)聯(lián)等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為深入研究QGP的性質(zhì)提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。噴注與介質(zhì)相互作用機(jī)制的研究是探索QGP性質(zhì)的有效途徑，其理論研究可以通過兩方面來(lái)進(jìn)行，一方面是通過直接研究受介質(zhì)影響后噴注的特性，另一方面還可以通過研究噴注對(duì)介質(zhì)的“反作用”，即對(duì)介質(zhì)造成的影響。
　　高能反應(yīng)中強(qiáng)子產(chǎn)生機(jī)制和強(qiáng)子結(jié)構(gòu)，以及高能重離子碰撞中噴注與介質(zhì)相互作用機(jī)制的研究都離不開高能多重產(chǎn)生

3、過程。本文結(jié)合高能多重產(chǎn)生過程對(duì)上述兩方面的問題開展了深入研究，具體工作如下:
　　在高能e+e-湮滅過程中研究了雙重重子和四夸克態(tài)強(qiáng)子的產(chǎn)生機(jī)制。首先，根據(jù)SU(3)群分析了四體重夸克系統(tǒng)c(c)c(c)存在的特殊的色聯(lián)接方式，其中只有一種可以導(dǎo)致雙重重子和四夸克態(tài)強(qiáng)子產(chǎn)生。然后，針對(duì)典型的3-噴注事例形狀進(jìn)行分析，計(jì)算了雙重重子Ξcc和四夸克態(tài)強(qiáng)子Tcc的產(chǎn)生率。最后，利用Lund弦碎裂模型和夸克組合模型研究了這種特殊色聯(lián)接方

4、式的強(qiáng)子化，通過比較這兩種模型的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種特殊色聯(lián)接方式在強(qiáng)子化過程產(chǎn)生的特征性的弦效應(yīng)與強(qiáng)子化模型無(wú)關(guān)。
　　在高能強(qiáng)子-強(qiáng)子碰撞中研究了強(qiáng)子束縛態(tài)的產(chǎn)生機(jī)制。首先，討論了與強(qiáng)子束縛態(tài)產(chǎn)生和衰變有關(guān)的非相對(duì)論波函數(shù)框架。然后，研究了近年來(lái)在各種實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到的某些強(qiáng)子束縛態(tài)的高能產(chǎn)生過程，并提出了計(jì)算強(qiáng)子束縛態(tài)產(chǎn)生截面的一系列關(guān)鍵信息。由于非相對(duì)論波函數(shù)框架需要用到束縛態(tài)中組分強(qiáng)子產(chǎn)生振幅的模方，這個(gè)量是不能用量子場(chǎng)論直接計(jì)算

5、的，因此，我們利用事例產(chǎn)生器通過給出的兩粒子關(guān)聯(lián)外推，計(jì)算了強(qiáng)子束縛態(tài)的產(chǎn)生截面。最后，給出高能pp碰撞中強(qiáng)子束縛態(tài)的快度分布和橫動(dòng)量分布。這些產(chǎn)額和動(dòng)力學(xué)分布特征對(duì)在高能多重產(chǎn)生中研究強(qiáng)子束縛態(tài)和奇特強(qiáng)子態(tài)產(chǎn)生具有重要的參考價(jià)值。上述兩個(gè)工作也是目前在衰變過程中研究特殊強(qiáng)子及強(qiáng)子束縛態(tài)的有益補(bǔ)充，可相互參照。
　　在高能強(qiáng)子-強(qiáng)子碰撞中研究了前向π0粒子的產(chǎn)生機(jī)制。高能pp碰撞中前向π0粒子產(chǎn)生率的測(cè)量和分析有助于人們了解極高能

6、宇宙線現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對(duì)極端能量下大快度π0粒子的產(chǎn)生細(xì)節(jié)非常靈敏。宇宙線實(shí)驗(yàn)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)有的強(qiáng)相互作用模型提出了很多挑戰(zhàn)。我們利用夸克組合模型計(jì)算了質(zhì)心能量√s=7TeV的pp碰撞中前向π0粒子在快度y＞8.9不同快度區(qū)間的橫動(dòng)量譜，計(jì)算結(jié)果與LHCf的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合的很好，并抽取了前向快度區(qū)域夸克的分布信息。這項(xiàng)工作表明，夸克組合機(jī)制在此快度范圍也能很好地描述強(qiáng)子產(chǎn)生，為宇宙線觀測(cè)提供了有用的參考。
　　在高能重離子碰撞中研究了噴注

7、與介質(zhì)的相互作用機(jī)制。首先，我們利用事例產(chǎn)生器PYTHIA描述高能重離子碰撞中初始噴注的產(chǎn)生，根據(jù)噴注的核修正因子選取了一種簡(jiǎn)單合理的能量損失模型，并將噴注損失能量轉(zhuǎn)化為新生夸克，利用夸克組合模型描述了介質(zhì)的獨(dú)立強(qiáng)子化和新生夸克與介質(zhì)的混合強(qiáng)子化，構(gòu)建了一個(gè)噴注“嵌入式”夸克組合模型事例產(chǎn)生器。然后，利用此模型計(jì)算了√SNN=2.76 TeV的Pb+Pb中心碰撞的中心快度區(qū)帶電粒子和中性奇異強(qiáng)子相對(duì)噴注軸的平均多重?cái)?shù)和平均橫動(dòng)量等一些可