重离子对撞机实验中令人费解的信号

两位研究人员对重离子对撞机(RHIC)实验上观测到的令人费解的信号做出了解释．他们认为这种信号是伴随着夸克一胶子等离子体或早期宇宙中类似的奇特物质而产生的核物质原初形态的证据．在美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论性RHIC上，物理学家们使两束金原子核对撞，企图生成夸克一胶子等离子体，这是一种夸克和胶子在其中自由运动的原初物质．     

科学家在寻找宇宙早期物质

夸克-胶子等离子体是在宇宙大爆炸后10^-5S内存在的一种宇宙早期物质形态，那时夸克不是被囚禁在中子、质子等强子中，而是可以自由运动，寻找夸克-胶子等离子体的工作就是要在现今的实验室中使加速到极高能量的粒子进行碰撞来形成早期宇宙的环境。     

CERE实验产生出夸克-胶子等离子体

 ＣＥＡＮ计划于今日（２月１０日）公布“有力的证据”,表明ＣＥＲＮ的科学家们已经创造了预言在大爆炸后不久就一直存在着的物质的夸克－胶子等离子态．如果这一结果得到证实,那将是人类首次在实验室条件下观测到大爆炸之后最初三分钟的情况,那是组成原子核的质子和中子产生的时刻．这样的‘核子’是由两类基本粒子组成的：夸克和将夸克结合在一起的力的载体──胶子．但是,人们从未探测到自由夸克,理论预言它们只存在于一种非约束态中,要么是在这一浪小的时间窗口上,要么是在很高能量的重离子对撞时的能量密度上．量子色动力学预言,在这样的能量上,夸克和胶子非束缚地共同存在于等离子体中．     

产生在夸克–胶子等离子体中的中等质量双轻子的增强

基于一个相对论流体力学模型,在夸克–胶子等离子体中具有中等质量双轻子的产生被研究.由于相边对夸克–胶子等离子体系统演化的影响和产生在RHIC能量的夸克–胶子等离子体系统有高的初始温度,夸克相的贡献变得比强子相互作用的贡献重要得多,甚至能与本底相比较.它表明这样的增强是夸克–胶子等离子体形成的一种信号.     

柱形夸克胶子等离子体的2π干涉学检测

在2п干涉学中,对不同的п源2п,关联函数可以是不同的. 如果在相对论重离子碰撞中出现柱形夸克胶子等离子体,п介子将从柱形夸克胶子等离子体表面发射,此时2п关联函数将出现一种特殊的振荡行为.这种振荡行为可以用来探明夸克胶子等离子体的存在性,同时也是相对论重离子碰撞中出现夸克胶子等离子体的一个信号.     

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。     

寻找宇宙原初物质

 叶云秀在《最大和最小的和谐统---夸克-胶子等离子体》一文(《现代物理知识》1994年第4期26页)中写道:“如果能产生出大爆炸后约10-6秒之内的物质态,并研究它的性质、它的状态方程、它的演化过程……,那就可能为宇宙的起源和演化提供佐证,也可以说我们回到了差不多1.5×10¹⁰年以前。”为了实现这一愿望,在全世界一些粒子加速器上工作的小组你追我赶地试图重建宇宙的原初物质:夸克-胶子等离子体(自由漂浮的夸克和电子)的汤。在日内瓦欧洲粒子研究中心的物理学家们曾主张用铅离子互相轰击发现这种等离子体的痕迹,但不少科学家对此提出质疑,实验也未进行下去。     

化学非平衡夸克–胶子等离子体中的双轻子产生

研究了正在进行化学平衡的具有有限重子密度的夸克–胶子等离子体系统的演化和双轻子产生.结果发现由于夸克相的寿命随初始夸克化学势的增加而增加,以及其他一些因素,如较高的初始温度、较大的胶子密度和较大的胶子聚变和夸克湮没反应截面,导致热粲夸克对双轻子产生提供了占统治的贡献.这个效应造成中等质量双轻子的重大增强.     

极端相对论性原子核碰撞产生的热夸克物质的特征轻子谱

基于相对论性流体力学,我们计算了在极端相对论性原子核碰撞中形成的高温高密夸克-胶子等离子体在衰变过程中产生的特征双轻子谱.我们不但考虑了物质的伴随横向膨胀的纵向膨胀,而且也首先在用相对论性流体力学方程描述膨胀过程时考虑了相变的影响.计算结果已预言,当夸克-胶子等离子体存在时展示的特征现象,从而为实验提供了理论依据.     

最大和最小的和谐统一——夸克-胶子等离子体

 物质除固态、液态和气态外,还有第四态叫等离子体,通常所说的等离子体是电-等离于体。我们这里要介绍的夸克-胶子等离子体,是不同于电-等离子体的。理论上,夸克和胶子存在于强于物质中,在强子内部,它们几乎是自由的。实验上,虽说有迹象表明它们的存在,但是至今尚未在大于强子的尺度上见到夸克和胶子。     

超越阿贝尔优势近似和色等离子体的输运系数计算

给出了一种超越阿贝尔优势近似求解夸克胶子等离子体输运方程的方法，并用它计算了夸克、反夸克等离子体的输运系数，讨论了输运系数的非阿贝尔修正．     

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.     

非阿贝尔介质对外源的非线性响应方程

从动力论理论出发,使用弱湍理论方法,有效地展开了夸克–胶子等离子体的动力论方程,从而给出了夸克–胶子等离子体介质对外流的非线性非阿贝尔响应方程。     

夸克-胶子等离子体在相对论性核-核碰撞中形成的一种信号

从热力学关系,计算来自相对论性核-核碰撞的富重子夸克-胶子等离子体的初值.接着基于(3+1)维相对论性流体力学模型研究了系统的双轻子产生.发现随着碰撞核入射能量的增加,一个标志夸克-胶子等离子体形成的特征平台出现在双轻子的总产额中.这样的特征可在CERN和Brookhaven未来的实验中得到检验. 关键词：     

包含胶子自耦合的QGP本征激发的非线性频移

用在电磁等离子体中广泛证明有效的导数展开法求解夸克胶子等离子体动力论方程,发现场方程的自作用项对夸克胶子等离子体的非Abelian激发的非线性频移具有非常重要的影响.求解到第三阶,得到了包含胶子自耦合作用的非线性频移的解析表达式,并给出了k=0模式的纯胶子气的非线性频移的数值解.     

化学非平衡夸克-胶子物质中等质量双轻子的产生

研究了正在进行化学平衡的富重子夸克-胶子物质的双轻子产生，发现由于产生在RHIC能量 的化学非平衡的富重子夸克-胶子物质冷却慢和高的初始温度，导致中等质量双轻子产生重 大增强.因此，中等质量双轻子的增强可以是夸克-胶子物质形成的信号.同时，这个增强能 补偿由于初始夸克化学势增加引起的双轻子抑制，因而双轻子产额的抑制不再是夸克-胶子 物质产生的信号. 关键词： 化学非平衡夸克-胶子物质 热粲夸克 双轻子     

QGP中胶子的经典输运方程

建立了夸克胶子等离子体中胶子的经典输运方程, 并讨论了它与胶子的量子输运方程以及它与夸克的经典输运方程之间的关系.     

夸克喷注与胶子喷注角分布特性的研究

用蒙特卡洛模拟Jetset 7.4产生质心能量为91.2GeV的正负电子对撞事件. 在引入喷注的圆锥角后, 对不同味的夸克喷注和由不同味夸克发射的胶子产生的喷注的角分布特性进行了仔细研究. 结果发现, 在相同的能量下, 胶子喷注的角分布范围比夸克喷注的角分布范围要明显宽一些. 在带电粒子数、横动量相同的条件下, 胶子喷注的平均圆锥角比夸克喷注的平均圆锥角大很多. 喷注的平均圆锥角随带电多重数以及喷注的横动量的分布都呈线性正关联. 由不同味的夸克发射的胶子产生的喷注的圆锥角分布特性相同；而不同味的夸克喷注的圆锥角分布存在明显的差异.     

高能核物理前沿：探寻夸克-胶子等离子体

 对于我们身处的物质世界,现代物理学认为它是起源于约150 亿至200 亿年前的一次宇宙大爆炸。在宇宙的早期,物质的温度和密度都相当大,整个宇宙体系达到平衡。初始的宇宙间只有正反夸克、轻子、胶子等一些基本粒子形态的物质。     

超高能诱发核反应的国际合作实验研究进展

综述超高能诱发核反应的国际合作实验进展及相关的重离子物理研究现状.内容包括:1.有关夸克物质(夸克胶子等离子体QGP)的理论预言.2.超高能重离子碰撞的实验:(1)BNL/AGS能区的固定靶实验回顾;(2)CERN/SPS能区的固定靶实验回顾;(3)BNL/RHIC能区的对撞实验现状;(4)CERN/LHC能区的对撞实验现状.