RHIC能區(qū)橢圓流的模擬分析.pdf

1、高能重離子碰撞的主要目標(biāo)之一是產(chǎn)生并研究高溫高壓核物質(zhì)的性質(zhì)。RHIC（Relativistic Heavy Ion Collider）實(shí)驗(yàn)最重要的發(fā)現(xiàn)之一是實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生了強(qiáng)耦合的夸克膠子等離子體（QGP），與理想流體動(dòng)力學(xué)模型預(yù)言相一致的大的橢圓流值以及橢圓流的組分夸克數(shù)標(biāo)度是支持這一結(jié)論的重要依據(jù)。橢圓流對(duì)系統(tǒng)的初始幾何形狀、態(tài)方程以及耗散性質(zhì)等都很敏感，是人們獲得碰撞系統(tǒng)早期性質(zhì)的重要物理量。AMPT（a multiphase tr

2、ansport）模型自洽地包含了碰撞系統(tǒng)早期產(chǎn)生的夸克物質(zhì)的非平衡以及耗散性質(zhì)，能夠很好地描寫RHIC實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生的橢圓流數(shù)據(jù)。本文主要利用AMPT模型研究RHIC能區(qū)的橢圓流，獲得對(duì)系統(tǒng)早期性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
　　研究了夸克物質(zhì)整體、凍出夸克以及活動(dòng)夸克的積分橢圓流隨時(shí)間的演化。與夸克物質(zhì)整體以及活動(dòng)夸克的積分橢圓流隨時(shí)間增加而逐漸增大的結(jié)果有所不同，凍出夸克的積分橢圓流隨時(shí)間表現(xiàn)出先減小后上升的特征。通過(guò)研究?jī)龀隹淇瞬煌瑫r(shí)刻在橫平面的

3、坐標(biāo)分布以及平均速度分布，說(shuō)明凍出夸克的積分橢圓流早期隨時(shí)間的減小與夸克在早期的出射方式主要是表面發(fā)射有關(guān)。通過(guò)對(duì)早期發(fā)射的夸克以及碰撞次數(shù)少的夸克的微分橢圓流的研究，發(fā)現(xiàn)表面發(fā)射對(duì)末態(tài)夸克微分橢圓流在大橫動(dòng)量區(qū)的飽和有重要的貢獻(xiàn)。對(duì)固定碰撞參數(shù)不同碰撞截面的碰撞系統(tǒng)中凍出夸克的積分橢圓流與微分橢圓流的研究表明，隨著夸克碰撞截面的增加，表面發(fā)射對(duì)早期凍出夸克的積分橢圓流與微分橢圓流的貢獻(xiàn)會(huì)逐漸達(dá)到飽和。在本文所研究的條件下，相對(duì)于早期凍

4、出的夸克，晚期凍出夸克的積分橢圓流與微分橢圓流隨碰撞截面仍有較大的提升。研究了夸克多重?cái)?shù)隨凍出時(shí)間的變化，雖然受表面發(fā)射影響的夸克數(shù)目隨碰撞截面的增加逐漸減少，但對(duì)RHIC能區(qū)的條件，表面發(fā)射仍然很重要。
　　研究了夸克組合過(guò)程中強(qiáng)子的橢圓流與夸克橢圓流的關(guān)系。研究表明，夸克的相空間關(guān)聯(lián)與強(qiáng)子內(nèi)部維格納函數(shù)是夸克組合模型中的重要因素。研究了夸克的自由傳播產(chǎn)生的夸克相空間關(guān)聯(lián)對(duì)組合產(chǎn)生的強(qiáng)子橢圓流的影響。理論與數(shù)值計(jì)算研究發(fā)現(xiàn)，即使

5、夸克物質(zhì)本身沒(méi)有橢圓流，由于夸克相空間關(guān)聯(lián)的存在，強(qiáng)子也能夠在夸克組合過(guò)程中獲得橢圓流。組合產(chǎn)生的強(qiáng)子橢圓流對(duì)夸克的相空間關(guān)聯(lián)以及強(qiáng)子尺度大小都很敏感。在AMPT中實(shí)現(xiàn)了夸克的自由傳播，對(duì)模型數(shù)據(jù)的研究證實(shí)了理論與數(shù)值計(jì)算研究的結(jié)論，即在夸克沒(méi)有橢圓流的情況下，強(qiáng)子在組合過(guò)程中也能夠獲得橢圓流。在本文研究的條件下，完全由組合產(chǎn)生的強(qiáng)子橢圓流將近是RHIC條件碰撞截面為10mb情況的30％。
　　研究了橢圓流與初始坐標(biāo)空間非對(duì)稱性的

6、比值與碰撞系統(tǒng)非平衡性的關(guān)系。碰撞參數(shù)相同碰撞截面不同的AMPT模型數(shù)據(jù)可以由文獻(xiàn)中的公式得到很好的描述。利用文獻(xiàn)中的公式對(duì)AMPT模型中的夸克橢圓流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到了夸克橢圓流的流體極限值，因而可以描述模型中RHIC能區(qū)橢圓流與流體極限值的偏離。研究了夸克組合與強(qiáng)子反應(yīng)及共振衰變對(duì)RHIC能區(qū)橢圓流與流體極限值偏離程度的影響。研究發(fā)現(xiàn)夸克組合導(dǎo)致強(qiáng)子橢圓流與夸克橢圓流的比值隨碰撞截面增加而略有減小，使得RHIC能區(qū)橢圓流在強(qiáng)子層次上