高能反應過程反重子與重子比率.pdf

1、相對論重離子碰撞實驗的目的是探索極端相對論情況下極高溫度與能量密度下核物質通過相變解禁閉形成夸克膠子等離子體(QGP)存在的信號。最近RHIC實驗發(fā)現(xiàn)的一些“反常”現(xiàn)象，引起人們的普遍關注。部分子的標準碎裂模型沒有給出自洽的解釋，而原來用作解釋核核反應的組合模型則能夠給出解釋。另一方面，最近PHOBOS實驗組的結果表明，RHIC重離子碰撞的帶電粒子多重數(shù)、帶電粒子贗快度分布以及帶電粒子平臺分布的高度，與e+e-湮沒實驗具有相同的行為。這

2、些實驗事實似乎表明兩種完全不同的反應，導致多粒子產(chǎn)生的強子化機制具有某些共同之處。因此發(fā)展與完善在e+e-湮沒過程取得成功的強子化模型，探索能否推廣到相對論重離子碰撞、解釋重離子碰撞實驗是十分必要的。相對論重離子碰撞的強子化結果是檢驗強子化機制的重要途徑，強子化機制的研究也能夠對實驗做出預言或檢驗。 “夸克組合，，模型(QCM)是針對e+e-湮沒發(fā)展與逐步完善起來的，其強子化的基本圖像是夸克隨機組合過程。對于由大量夸克反夸克(包

3、括碰撞強子攜帶的凈味初始夸克)組成的色單態(tài)系統(tǒng)相空間密度非常大，夸克與反夸克(夸克)之間不斷的交換顏色發(fā)生相互作用，如果它們之間相對速度足夠低(快度上近關聯(lián))，即相互作用時間足夠長，總能夠形成色單態(tài)形成強子。經(jīng)過發(fā)展完善的夸克組合模型不僅能夠處理新生夸克系統(tǒng)的強子化過程，也能夠處理含有入射強子攜帶凈夸克系統(tǒng)的強子化。該模型直接從夸克層次出發(fā)，不需要任何額外假定，利用夸克質量表示夸克的產(chǎn)生幾率，得到的直生介子、重子產(chǎn)生幾率是與反應過程無關

4、的普適質量公式。對于含有初始夸克系統(tǒng)的強子化過程，不僅夸克產(chǎn)生幾率與初始夸克味道和反應能量有關，各種強子產(chǎn)率也與初始夸克味道有關和反應能量有關。按照這個圖像，成功解釋了e+e-湮沒過程不同味道jet事例領頭粒子多重數(shù)的差別，通過比較不同初始夸克jet的多重數(shù)，對強相互作用味道無關性作出了檢驗。PP反應與重離子碰撞過程強子化前的夸克反夸克系統(tǒng)就是這種含有初始凈味夸克的色單態(tài)系統(tǒng)，夸克組合模型也適合處理這種系統(tǒng)的強子化過程。 本文首

5、先分析研究了pp(-p)反應的強子化過程。得到的平均夸克產(chǎn)生幾率與具體反應過程以及具體反應道有關，這種影響在很高能量下仍然比較明顯。由此得到的兩種反應末態(tài)粒子產(chǎn)率也不完全相同。特別是對于pp反應，因為入射的質子攜帶的都是夸克ud,使得平均ud夸克的幾率比反夸克-u-d的幾率明顯高，使得含有ud夸克粒子的產(chǎn)率也會提高。本文給出了pp與p-p兩種反應各種強子的產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)相同味道的強子的產(chǎn)率不再相同。對于pp反應，本文的結果表明同位旋對稱性不

6、再嚴格成立。非常有意義的預言是反粒子的產(chǎn)率明顯低于相應的粒子的產(chǎn)率，這與重離子碰撞實驗發(fā)現(xiàn)的/＜1完全吻合。對于末態(tài)π±、K±介子，其多重數(shù)包括了各種衰變貢獻，但實驗結果仍表明反粒子的產(chǎn)率小于相應粒子的產(chǎn)率，本文的計算結果基本與實驗一致。本文也分析了兩種反應中奇異抑制因子隨能量的改變，雖然實驗誤差比較大，但預言與實驗的比較表明，不需要任何額外假定，結果基本與實驗一致。 在此基礎上，本文第三章分析與探討了相對論重離子碰