非静态球形夸克-胶子等离子体的2π干涉学的检测

提出了一种相对论重离子碰撞中强子物质生成时的π膨胀源模型. 得到了该模型中的小相对论动量区域的2π关联函数及表观π源参数R_a与实际π源参数R_e的关系. 这一关系与QGP生成时的关系有所区别. 这一区别可以用来检测相对论重离子碰撞中产生的非静态球形夸克-胶子等离子体的存在性. 两个关系也显示了一种标度行为.     

相对论重离子碰撞中的软探针和硬探针

简要回顾了高能核碰撞中夸克胶子等离子体的软探针和硬探针的一些最新进展,主要内容集中在相对论重离子对撞机和大型强子对撞机实验中各向异性集体流和喷注淬火的理论和唯象研究,对小系统中集体流的来源也做了简要的讨论。对于软探针,讨论了初态三维涨落和碰撞几何各向异性、相对论流体力学演化、末态各向异性集体流以及集体流的涨落、关联和纵向去关联等。通过与实验数据作系统的比较,可以探测重离子碰撞中夸克胶子等离子体的动力演化和各种输运性质。对于硬探针,集中讨论了部分子能量损失和喷注淬火对部分子味道的依赖性、重味夸克在夸克胶子等离子体中的强子化、整体喷注在核介质中的演化以及核介质对喷注的响应等。细致分析相关的观测量,可以帮助我们更全面地了解相对论核碰撞中喷注与核介质的相互作用以及重味粒子的生成。对于小系统,讨论初态和末态效应在解释小系统中轻强子和重味强子的集体流方面的贡献,这有助于我们理解大碰撞系统中集体流的起源成因。     

一种新的物质形态——夸克胶子等离子体

进入21世纪以来,随着美国Brookhaven国家实验室的相对论重离子对撞机和欧洲核子中心的大型强子对撞机的相继运行,对于物质深层次状态的认识达到了前所未有的高度。特别是对于夸克胶子等离子体这种新的物质形态的研究得到蓬勃发展,取得很多成就。文章主要介绍:(1)强相互作用和量子色动力学的相结构;(2)夸克胶子等离子体的物理性质;(3)夸克胶子等离子体在重离子碰撞实验中的信号。     

胶子非弹性散射过程对夸克胶子等离子体中双轻子产生的影响

双轻子是研究夸克物质的形成和性质的重要探针.本文基于化学平衡化的黏滞性夸克胶子等离子体演化模型,计算了相对论重离子碰撞能量下金-金对心碰撞形成的夸克胶子等离子体中的双轻子产额.在黏滞性计算中加入了胶子非弹性散射过程对黏滞系数的贡献.相较仅考虑夸克和胶子弹性散射的情况,双轻子的产额有较明显的降低.这表明在黏滞系数中加入胶子非弹性散射的贡献使得系统的演化过程加快,演化时间变短.     

量子色动力学在有限温度密度区间的相结构(英文)

本文综述量子色动力学在有限温度密度区间的相结构,包括高密条件下的色超导态和在高温条件下相对论重离子碰撞实验中产生的强耦合夸克-胶子等离子体。我们简要地介绍在相对论重离子碰撞实验中发现强耦合夸克-胶子等离子体的历史,并且讨论用体粘滞系数与熵的比值确定QCD临界点的可能性。对于在高密区域的相结构,我们着重讨论错位配对情况下的非标准色超导态,解释无能隙色超导态的色磁不稳定性、Sarma不稳定性和Higgs不稳定性.     

量子色动力学在有限温度密度区间的相结构

本文综述量子色动力学在有限温度密度区间的相结构,包括高密条件下的色超导态和在高温条件下相对论重离子碰撞实验中产生的强耦合夸克-胶子等离子体。我们简要地介绍在相对论重离子碰撞实验中发现强耦合夸克-胶子等离子体的历史,并且讨论用体粘滞系数与熵的比值确定QCD临界点的可能性。对于在高密区域的相结构,我们着重讨论错位配对情况下的非标准色超导态,解释无能隙色超导态的色磁不稳定性、Sarma不稳定性和Higgs不稳定性.     

强电场对夸克胶子等离子体中粲夸克偶素演化的影响(英文)

在极端相对论重离子碰撞中,高速运动的重离子会产生很强的电场。在碰撞的早期电场强度大小在eE~m_π2的量级。在夸克胶子等离子体中,强电场将会对粲夸克偶素的演化产生巨大的影响。我们用含时薛定谔方程计算夸克胶子等离子体中由高速运动电荷所产生强电场对重夸克偶素演化的影响。此电场可以导致不同角动量态之间的跃迁。为了研究此效应,比较了有电场和无电场情况下J/ψ、ψ'以及χ_c的产额。计算结果表明,在碰撞早期电场会导致J/ψ解离;同时,χ_c也由电场导致的J/ψ的跃迁而产生。     

重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效φ介子场以及它们的局域涨落对φ介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致φ介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.     

强相互作用自旋-轨道耦合与夸克-胶子等离子体整体极化

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的STAR实验所证实,激发了人们对相关问题的研究,成为重离子碰撞物理研究的一个新方向——重离子碰撞自旋物理.本文简单回顾了整体极化原始基本思想、理论计算体系与主要结果以及近几年的理论进展.     

粒子数分布对s夸克及K－介子产生率的影响

基于相对论重离子碰撞所产生膨胀的热夸克-胶子等离子体火球模型,在考虑了火球内部的粒子数分布后,运用相对论流体力学方程,研究了s夸克和K^－介子的产生率,结果表明对总的s夸克和K^－介子产生率有很大地增强.     

Test of Quark-Gluon Plasma of Cylinder Shape by Two-Pion Interferometry

The two-pion correlation functions are different for some pion source distributions in two-pion interferometry.If quark-gluon plasma of cylindrical shape is produced in relativistic heavy ion collisions, the pion mesons will emit from the surface of quark-gluon plasma of cylindrical shape and the corresponding correlation function will have a special oscillation behavior. The oscillation behavior can be used to verify the existence of quark-gluon plasma and is also a signature of the appearance of quark-gluon plasma.     

An Explanation of a Phenomenon in Relativistic Heavy-Ion Collisions

The multi-source pion interferometry in relativistic heavy-ion collisions is presented and two-source models for hadron gas and hadron gas plus quark-gluon plasma are proposed. The models can resolve the HBT puzzle. For the same $q$ and different direction of \bar{q}, the two-pion correlation functions show characteristic oscillation behaviors, which may be used to distinguish the two-source models. Our research also showes that the multi-source pion correlations can resolve the HBT puzzle.     

Bose-Einstein correlations and the equation of state of nuclear matter

Within a relativistic hydrodynamic framework, we use four different equations of state of nuclear matter to compare to experimental spectra from CERN/SPS experiments NA44 and NA49. Freeze-out hypersurfaces and Bose-Einstein correlation functions for identical pion pairs are discussed. We find that two-pion Bose-Einstein interferometry measures the relationship between the temperature and the energy density in the equation of state during the late hadronic stage of the fireball expansion. Little sensitivity of the light-hadron data to a quark-gluon plasma phase-transition is seen. Received: 19 April 1999 / Published online: 15 July 1999     

球形夸克-胶子等离子体演化源的π干涉学分析

本文对球形演化的夸克–胶子等离子体膨胀源进行了2π干涉学分析.夸克–胶子等离子体的演化由相对论流体力学和熵密度的物态方程描述,而2πHanbury-Brown-Twiss(HBT)关联函数由量子几率振幅的路径积分公式计算.研究结果表明,由2π干涉学得到的源的空间参量敏感地依赖于π介子发射源的相空间分布,源的膨胀速度导致HBT半径变小,并会改变HBT半径与冻结温度之间的关系.     

柱形夸克-胶子等离子体演化源的π干涉学分析

本文对Bjorken柱形夸克-胶子等离子体演化膨胀源进行了2π Hanbury-Brown-Twiss (HBT)干涉学分析.利用量子几率振幅的路径积分公式计算2π HBT关联函数并得到对膨胀和静态源的HBT半径. 研究发现，在冻结发射情况下的HBT半径要明显大于没有考虑多重散射吸收情况下的结果，源的膨胀速度导致HBT半径变小.对相变温度宽度为零的Bjorken柱形源，膨胀速度的影响要小于对应的球形源的结果.     

Two-pion interferometry at small relative momentum for pion sources with transverse and longitudinal expansions in relativistic heavy ion collisions

A two-pion correlation function at small relative momentum for pion sources with transverse and longitudinal expansions in relativistic heavy ion collisions is obtained using two-pion interferometry at small relative momentum, and the relations between the real and apparent parameters of the pion source are given. The relations can be used to extract both the temperature and the transverse and longitudinal expansion velocities of pion sources and to verify the correctness of relativistic transformation T′=T\sqrt {1-v^2} of temperature in relativistic statistical mechanics and thermodynamics.     

Multi-Pion Correlations in Two-Pion Interferometry

The influence of multi-pion correlations on two-pion interferometry analysis in multi-pion events can be expressed as the ratio of a multi pion correlation factor for the sample of like-pion pairs to a residual correlation factor for the reference sample.Although these two correlation factors can be partially cancelled our in data analyses,the difference between these two factors in the low relative momentum region is so large that the distortion on the analysed results of two-pion interferometry from multi-pion interference becomes a serious problem when the pion source has a small radius and the pion multiplicity of event is high.The distributions of multi-pion correlation factor C_n－2(q) can sensitively reflect the multi-pion correlation effects in the events The analyses of multi-pion correlation factor for two Bevalac streamer chamber data samples of 2.1AGeV Ne+Pb and 1.8AGeV Ar+Pb collisions show that the multi-pion correlation effect in the former data sample is greater that in the latter.