超高能P-P碰撞中橢圓流的研究.pdf

1、量子色動力學(xué)(QCD)研究表明。普通強子物質(zhì)在極端高溫高密條件下可能發(fā)生退禁閉相變,形成夸克膠子等離子體(QGP)。在相對論重離子碰撞實驗中,當(dāng)兩束高速運動的粒子發(fā)生碰撞后,能量瞬間積累在一個很小的空間內(nèi),可能達(dá)到強子物質(zhì)發(fā)生退禁閉相變的條件,從而產(chǎn)生QGP物質(zhì)。在RHIC上運行的能量為√s=200GeV的Au+Au碰撞實驗中,已經(jīng)找到了QGP存在的依據(jù),但與預(yù)期不同的是,這種高溫高密物質(zhì)具有較小的粘滯性,類似于強耦合的等離子態(tài)(sQG

2、P)。探測QGP產(chǎn)生的信號有很多種,其中橢圓流信號是一個非常重要的信號,在一些末態(tài)帶電粒子多重數(shù)很大的重離子碰撞實驗中,已經(jīng)探測到了橢圓流。
　　 迄今為止,在質(zhì)子質(zhì)子碰撞實驗中,還沒有探測到橢圓流。2010年11月,在LHC上運行的√s=7TeV的質(zhì)子質(zhì)子碰撞實驗中,末態(tài)帶電粒子多重數(shù)已經(jīng)達(dá)到dN/dη≥30。已有理論研究表明,在更高能量下的質(zhì)子質(zhì)子碰撞中,碰撞區(qū)域中的起伏將增大,這將導(dǎo)致空間的各向異性增強,從而使得末態(tài)動量空

3、間的各項異性增大,橢圓流的值也相應(yīng)增大,因此可以被探測到。我們預(yù)計,在LHC上即將運行的√s=14TeV下的質(zhì)子質(zhì)子碰撞實驗中,將有大量大的多重數(shù)事件發(fā)生,很可能探測到QGP物質(zhì)形成的橢圓流信號。
　　 本文利用既有部分子輸運又有強子輸運的PACIAE模型,模擬了√s=200GeV-1.4TeV能量下質(zhì)子質(zhì)子最小偏差碰撞。通過對末態(tài)粒子的橢圓流和偏心率的計算,得到坐標(biāo)空間的偏心率越大,動量空間各項異性的橢圓流也越大的結(jié)論。并且,

4、末態(tài)粒子的橢圓流會隨著碰撞的質(zhì)心系能量、橫動量的增大而增大。最終達(dá)到飽和,橢圓流的最大值可達(dá)到2.5％,這與最近其它一些模型模擬質(zhì)子質(zhì)子碰撞所得到的橢圓流的值相近。最后,我們分別利用PACIAE模型和PYTHIA模型,模擬了能量為√s=14TeV質(zhì)子質(zhì)子碰撞,對橢圓流與帶電粒子多重數(shù)的關(guān)系進行了研究。結(jié)果表明,在PACIAE模型中,當(dāng)帶電粒子多重數(shù)越大時,所產(chǎn)生的帶電粒子的橢圓流越大,而在PYTHIA模型中,所得到的橢圓流很小,與帶電粒