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1、單粒子橫動(dòng)量譜、橢圓流和兩粒子Hanbury-Brown-Twiss(HBT)關(guān)聯(lián)是高能重離子碰撞實(shí)驗(yàn)的三個(gè)重要末態(tài)可觀測(cè)量。它們從不同方面反映了碰撞產(chǎn)生的粒子發(fā)射源在不同時(shí)期的性質(zhì),因此對(duì)這三者進(jìn)行聯(lián)合研究能夠?qū)ξㄏ蟮脑茨P徒o予很強(qiáng)的限制。通過對(duì)模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析,人們?cè)诶斫釨NL的RHIC實(shí)驗(yàn)結(jié)果方面已取得了很大進(jìn)展。最近,在CERN的LHC上進(jìn)行的TeV能量重離子碰撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相繼公布,系統(tǒng)并統(tǒng)一地解釋RHIC和LHC兩個(gè)
2、能區(qū)重離子碰撞的多種末態(tài)可觀測(cè)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)各種唯象模型的挑戰(zhàn)。
為解釋RHIC能區(qū)的HBT之謎,人們提出并發(fā)展了流體力學(xué)演化的QGP顆粒源模型。本文中,我們?cè)谥邦w粒源工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用顆粒源模型研究RHIC和LHC能量下不同碰撞對(duì)心度重離子碰撞的多個(gè)末態(tài)可觀測(cè)量。研究表明,顆粒源模型能夠重現(xiàn)RHIC能區(qū)√sNN=200GeV的Au+Au碰撞和LHC能區(qū)√sNN=2.76TeV的Pb+Pb碰撞在不同碰撞對(duì)心度情況下的π
3、介子橫動(dòng)量譜,橢圓流和HBT干涉學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中,顆粒源模型參量隨碰撞能量和碰撞對(duì)心度的變化展現(xiàn)出一定的規(guī)律。對(duì)這些規(guī)律的研究有助于人們了解RHIC和LHC兩個(gè)能區(qū)重離子碰撞的粒子發(fā)射源的時(shí)空演化和動(dòng)力學(xué)行為。在此基礎(chǔ)上,我們改變顆粒源中的顆粒初始能量密度分布,并通過重現(xiàn)兩個(gè)能區(qū)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),研究不同初始條件對(duì)顆粒源模型參數(shù)的影響。
隨著2015年RHIC能區(qū)K介子以及大橫質(zhì)量π介子HBT實(shí)驗(yàn)結(jié)果的發(fā)表,用統(tǒng)一的顆粒源模型對(duì)這些
4、新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析是進(jìn)一步檢驗(yàn)和發(fā)展顆粒源模型的一個(gè)重要方面。由于K介子凍出的時(shí)間早,在顆粒源模型中早期從某個(gè)顆粒凍出的K介子在源內(nèi)傳播時(shí)有可能被其它顆粒吸收。為此我們?cè)陬w粒源模型中引入了一種對(duì)吸收效應(yīng)的簡(jiǎn)單處理,研究了顆粒的吸收對(duì)K介子和π介子干涉學(xué)半徑的影響。結(jié)果表明,所考慮的吸收對(duì)K介子的HBT半徑有較大的影響,對(duì)π介子的HBT半徑影響不大。在考慮了吸收效應(yīng)后,顆粒源模型能夠較好地同時(shí)重現(xiàn)K介子和π介子的HBT干涉學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5、。
近年來,粘滯流體力學(xué)在高能重離子碰撞研究中得以迅速發(fā)展。我們?yōu)榇艘矊⒗硐肓黧w演化的QGP顆粒源模型進(jìn)行推廣。通過考慮顆粒流體演化的粘滯效應(yīng),我們發(fā)展了粘滯流體力學(xué)演化的QGP顆粒源模型,研究了粘滯效應(yīng)對(duì)顆粒源模型末態(tài)π介子橫動(dòng)量譜、橢圓流和HBT半徑結(jié)果的影響,并分析了理想和粘滯流體演化顆粒源模型參量的差異和變化。研究結(jié)果表明,QGP顆粒的剪切粘滯可以加速顆粒的流體演化,而體粘滯對(duì)顆粒演化的影響可以忽略。顆粒源模型下粘滯性
6、對(duì)π介子橫動(dòng)量譜和橢圓流的影響不大,而對(duì)HBT半徑Rout有較大影響,會(huì)使其變小。由于有粘滯性,顆粒源模型的初始顆粒半徑參量會(huì)增加,而顆粒的初始速度參量和源的殼參量會(huì)減小。
在高能重離子碰撞中,由于碰撞核中核子的位置分布存在隨機(jī)漲落,同時(shí)每個(gè)核子中的夸克和膠子場(chǎng)也存在著量子漲落,因此核—核碰撞后的物質(zhì)系統(tǒng)在尺寸、形狀和密度分布上會(huì)呈現(xiàn)出逐事件漲落。隨著系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)演化,這些事件的初始空間幾何漲落會(huì)轉(zhuǎn)化為末態(tài)粒子動(dòng)量空間方位角的
7、各向異性。在本文最后,我們采用MonteCarlo Glauber(MC-Glauber)模型作為初始條件并結(jié)合(2+1)維粘滯流體力學(xué)演化,研究LHC能區(qū)√sNN=2.76TeV的Pb+Pb碰撞情況下,從初態(tài)空間漲落到末態(tài)動(dòng)量方位角各向異性的流體轉(zhuǎn)化。研究表明,高能重離子碰撞初始漲落導(dǎo)致的不同階初始幾何偏心率εn之間存在關(guān)聯(lián),各階εn與末態(tài)粒子相應(yīng)階的橫動(dòng)量流系數(shù)vn之間的轉(zhuǎn)化并非是一對(duì)一的,各階末態(tài)事件流平面角度之間也存在關(guān)聯(lián)。初態(tài)
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