高能反应机制与自旋效应

高能强子一强子反应实验中发现一系列引人注目的自旋效应,这些效应出现的机理一直是人们关注的热门课题之一.近几年,在实验及理论家共同的努力下,虽仍有许多不清楚的问题,但已取得一些突破.结果表明,不仅对这些现象产生机理研究能为强子结构及强子反应机制提供信息,而且这些现象本身也用作探索强子反应机制的工具.例如用它们来研究小x_B光子与强子反应的性质.本报告将首先简单总结这些现象及其产生机理研究的结论,然后介绍该例的主要思想及结果.     

Rapidity dependence of global polarization in heavy ion collisions

We use a geometric model for hadron polarization in heavy ion collisions with an emphasis on the rapidity dependence.The model is based on the model of Brodsky,Gunion,and Kuhn,as well as the Bjorken scaling model.We make predictions regarding the rapidity dependence of global Λ polarization in the collision energy range of 7.7-200 GeV by assuming the rapidity dependence of two parameters,κ and <ρτ>. The predictions can be tested by future beam-energy-scan experiments at the Relativistic Heavy Ion Collider of Brookhaven National Lab.     

宇宙“小爆炸”中的“华尔兹”——高能重离子碰撞中的自旋极化

<正>宇宙大爆炸(Big Bang)理论认为我们的宇宙诞生于137亿年前的一个致密炽热的奇点,在宇宙的早期,物质都是以基本粒子的等离子体形式而存在。而在我们地球上,能够重现这一宇宙早期物质形态的实验只有高能重离子碰撞,形成夸克胶子等离子体,所以高能重离子碰撞也被人们给予了一个更加形象的名字——宇宙"小爆炸"(Little Bang)。     

Alternative methods for measurement of the global polarization of Λhyperons

We propose alternative methods for measurement of the global polarization of Λ hyperons. These methods involve event averages of proton and Λ momenta in the laboratory frame. We carry out simulations using these methods and show that all of them work equally well in obtaining the global polarization of Λ hyperons.     

e~+e~-湮没过程的多重数分布

本文分析了e~+e~-湮没中多重数的实验分布,指出可能是夸克数目服从四动量守恒限制下的Poisson分布,加上组合过程影响的结果.并利用一种在其他方面取得明显成功的夸克组合律作了计算,得到与实验符合的结果.还对轻夸克jet作了单独讨论.     

高能强子化过程的自旋转移和轻子诱发反应中超子的极化

指出在轻子诱发反应中测量产生超子的极化是研究高能强子化过程自旋转移的理想途径.在总结这些反应产生的初始夸克或反夸克极化的基础上,给出了超子极化的计算方法.作为应用举例,给出了e⁺e^－湮没过程中LEP能量下各种超子的极化及与已有实验的比较.这些结果表明,测量各类超子的极化可作为检验不同的重子自旋结构图像,何者适用于高能碎裂过程的重要手段.     

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.     

Statistical method in quark combination model

We present a new method for solving the probability distribution for baryons,antibaryons,and mesons at the hadronization of the constituent quark and antiquark system.The hadronization is governed by the quark combination rule in the quark combination model developed by the Shandong Group.We employ the method of the generating function to derive the outcome of the quark combination rule,which is significantly simpler and easier to generalize than the original method.Furthermore,we use the formula of the quark combination rule and its generalization to study the property of the multiplicity distribution of net-protons.Taking a naive case of quark number fluctuations and correlations at hadronization,we calculate ratios of multiplicity cumulants of final-state net-protons and discuss the potential applicability of the quark combination model by studying hadronic multiplicity fluctuations and the underlying phase transition property in relativistic heavy-ion collisions.     

e+e－湮没过程的多重数分布

本文分析了e⁺e^－ 湮没中多重数的实验分布, 指出可能是夸克数目服从四动量守恒限制下的Poisson分布, 加上组合过程影响的结果. 并利用一种在其他方面取得明显成功的夸克组合律作了计算, 得到与实验符合的结果. 还对轻夸克jet作了单独讨论.