高能核核碰撞中靜電荷漲落高階矩的研究.pdf

1、在標準模型中，強子是由夸克構成的。在通常情況下，夸克被禁閉在強子中，不存在自由夸克。但在高溫高密環(huán)境下，普通的強子可能會發(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），原本被束縛在強子范圍內的夸克反夸克和膠子解禁閉成自由的QGP物質。在當前的實驗條件下，已經(jīng)可以達到理論上預言的產(chǎn)生QGP物質的溫度和能量密度的臨界值，這是通過高能核核碰撞實現(xiàn)的，巨大的粒子動能聚集在碰撞區(qū)，并轉化為熱能，形成極端的高溫高密環(huán)境，迫使夸克和膠子

2、從禁閉的強子態(tài)相變到解禁閉的QGP態(tài)。 關于QGP的研究，已經(jīng)成為當前理論和實驗共同探索的目標。位于美國布魯克海文國家實驗窒的RIIIC對撞機，建造的主要目標之一就是探測QGP物質，并且取得了一定的進展。在歐洲即將運行的LHC，也有望在QGP領域的研究獲得新的突破。對于QGP的研究，不但對于人們認識物質結構，了解物質間相互作用有重要意義，同時它也在宇宙學的研究中占有重要的地位，因為宇宙演化的早期很有可能就經(jīng)歷了這樣一個高溫高密的

3、時期。 由于夸克帶分數(shù)電荷，一個隨機分布的夸克系統(tǒng)的凈電荷漲落與同等大小的強子系統(tǒng)的漲落會有很大差別，這一性質早在上世紀八十年代就被用來研究e+e-湮滅中基本自由度的問題，最近人們提出可以用到核核碰撞，研究QGP的性質，實驗也對電荷漲落二階矩進行了測量。 本文在總結前人工作的基礎上，把過去對凈電荷漲落二階矩的計算推廣到高階矩。這樣做的意義是明顯的：由于實驗能量升高導致反應過程變得異常復雜，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，邊界范圍的擴大導致的邊界效應增強等等，都讓二階矩的計算結果不足以真實的反映出初態(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)，從而有必要對它進行深入研究。文章采用的計算方法是基于統(tǒng)計力學的相關方法，在對初態(tài)粒子做一定合理假定的前提下，借助統(tǒng)計力學中的母函數(shù)概念，對不同基本自由度的初態(tài)系統(tǒng)進行凈電荷漲落高階矩的計算，給出了高階矩的計算結果，并將強子系統(tǒng)和夸克反夸克系統(tǒng)的結果進行了比較，為將來的實驗研究提供