高能核核碰撞中靜電荷漲落高階矩的研究.pdf

1、在標(biāo)準(zhǔn)模型中，強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的。在通常情況下，夸克被禁閉在強(qiáng)子中，不存在自由夸克。但在高溫高密環(huán)境下，普通的強(qiáng)子可能會(huì)發(fā)生解禁閉的相變從而形成局域熱化的夸克膠子等離子體（QGP），原本被束縛在強(qiáng)子范圍內(nèi)的夸克反夸克和膠子解禁閉成自由的QGP物質(zhì)。在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)條件下，已經(jīng)可以達(dá)到理論上預(yù)言的產(chǎn)生QGP物質(zhì)的溫度和能量密度的臨界值，這是通過(guò)高能核核碰撞實(shí)現(xiàn)的，巨大的粒子動(dòng)能聚集在碰撞區(qū)，并轉(zhuǎn)化為熱能，形成極端的高溫高密環(huán)境，迫使夸克和膠子

2、從禁閉的強(qiáng)子態(tài)相變到解禁閉的QGP態(tài)。 關(guān)于QGP的研究，已經(jīng)成為當(dāng)前理論和實(shí)驗(yàn)共同探索的目標(biāo)。位于美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)窒的RIIIC對(duì)撞機(jī)，建造的主要目標(biāo)之一就是探測(cè)QGP物質(zhì)，并且取得了一定的進(jìn)展。在歐洲即將運(yùn)行的LHC，也有望在QGP領(lǐng)域的研究獲得新的突破。對(duì)于QGP的研究，不但對(duì)于人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)，了解物質(zhì)間相互作用有重要意義，同時(shí)它也在宇宙學(xué)的研究中占有重要的地位，因?yàn)橛钪嫜莼脑缙诤苡锌赡芫徒?jīng)歷了這樣一個(gè)高溫高密的

3、時(shí)期。 由于夸克帶分?jǐn)?shù)電荷，一個(gè)隨機(jī)分布的夸克系統(tǒng)的凈電荷漲落與同等大小的強(qiáng)子系統(tǒng)的漲落會(huì)有很大差別，這一性質(zhì)早在上世紀(jì)八十年代就被用來(lái)研究e+e-湮滅中基本自由度的問(wèn)題，最近人們提出可以用到核核碰撞，研究QGP的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)也對(duì)電荷漲落二階矩進(jìn)行了測(cè)量。 本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，把過(guò)去對(duì)凈電荷漲落二階矩的計(jì)算推廣到高階矩。這樣做的意義是明顯的：由于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰可邔?dǎo)致反應(yīng)過(guò)程變得異常復(fù)雜，使得末態(tài)粒子攜帶的初態(tài)信息被很大

4、程度的掩蓋。末態(tài)粒子相互作用，邊界范圍的擴(kuò)大導(dǎo)致的邊界效應(yīng)增強(qiáng)等等，都讓二階矩的計(jì)算結(jié)果不足以真實(shí)的反映出初態(tài)信息，而高階矩可以更大程度的把初態(tài)信息保留到末態(tài)，從而有必要對(duì)它進(jìn)行深入研究。文章采用的計(jì)算方法是基于統(tǒng)計(jì)力學(xué)的相關(guān)方法，在對(duì)初態(tài)粒子做一定合理假定的前提下，借助統(tǒng)計(jì)力學(xué)中的母函數(shù)概念，對(duì)不同基本自由度的初態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行凈電荷漲落高階矩的計(jì)算，給出了高階矩的計(jì)算結(jié)果，并將強(qiáng)子系統(tǒng)和夸克反夸克系統(tǒng)的結(jié)果進(jìn)行了比較，為將來(lái)的實(shí)驗(yàn)研究提供