熱密物質(zhì)中部分子輻射能量損失.pdf

1、量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)預(yù)言，在極端高溫或高密條件下，普通強(qiáng)子物質(zhì)會(huì)發(fā)生退禁閉相變到夸克膠子等離子體(QGP)相，原來(lái)被束縛在強(qiáng)子體系內(nèi)部的夸克和膠子退禁閉成自由的QGP物質(zhì)。這種相交的發(fā)生是由于以相對(duì)論速度飛行的高能重離子在相互發(fā)生碰撞的過(guò)程中，巨大的粒子動(dòng)能被沉積在核-核(AA)碰撞的有限區(qū)域內(nèi)，并轉(zhuǎn)化為熱能，形成極端高溫高密環(huán)境，迫使強(qiáng)子體系解禁閉，形成QGP新物質(zhì)形態(tài)，并最終轉(zhuǎn)化為末態(tài)粒子的產(chǎn)生。 在相對(duì)論重離子碰撞中，末

2、態(tài)高橫動(dòng)量強(qiáng)子產(chǎn)額的壓低被認(rèn)為是夸克膠子等粒子體已經(jīng)生成的一個(gè)重要信號(hào)，在高能核-核碰撞過(guò)程中，硬散射發(fā)生在碰撞過(guò)程的初期，由硬散射過(guò)程形成的大橫動(dòng)量部分子將穿越強(qiáng)相互作用物質(zhì)，這些硬部分子與熱密物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)相互作用，經(jīng)過(guò)韌致輻射而損失能量，我們把這種現(xiàn)象稱為噴注淬火(JetQuenching). 在美國(guó)BNL/RHIC運(yùn)行1(SNN=130GeV)和運(yùn)行2(SNN=200GeV)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)比較核-核碰撞和強(qiáng)子強(qiáng)子碰撞中領(lǐng)頭粒子

3、的產(chǎn)額，分別觀測(cè)到領(lǐng)頭的中性π0和帶電強(qiáng)子產(chǎn)額壓低現(xiàn)象。對(duì)最中心和最邊緣的核-核碰撞，RHIC運(yùn)行2分別測(cè)得RAA～0.5和RAA～1.0。由此揭示了核-核中心碰撞中形成熱密的強(qiáng)相互作用物質(zhì)，而擦邊的核-核碰撞沒(méi)有形成熱密的強(qiáng)相互作用物質(zhì)，核-核的擦邊碰撞和p+p碰撞沒(méi)有本質(zhì)上的不同。 本文采用光錐路徑積分(LCPI)方法研究有限的夸克膠子等離子區(qū)域中重夸克能量損失，導(dǎo)出計(jì)算能量損失的解析表達(dá)式，并給出計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明，考慮了

4、質(zhì)量效應(yīng)的重夸克輻射能量損失較忽略質(zhì)量的輕夸克能量損失有明顯的壓低，對(duì)高能夸克，其輻射能量損失與介質(zhì)長(zhǎng)度的平方成正比。 基于以上兩種方法，本文利用部分子在熱密QCD介質(zhì)中的輻射譜，研究部分子在熱密介質(zhì)中的演化規(guī)律。研究結(jié)果表明，在相同能量下介質(zhì)效應(yīng)使得部分子在介質(zhì)中的劈裂幾率大于部分子在真空中的劈裂幾率；高密度介質(zhì)中的部分子劈裂幾率大于低密度介質(zhì)的劈裂幾率。此研究結(jié)果與美國(guó)BNL/RHIC相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中觀察到的高橫動(dòng)量強(qiáng)