高能重离子物理进展与展望

介绍了高能重离子碰撞物理的基本要领指出这一领域的中心课题是研究实现夸克一胶子等离子体相变的条件，文章了对各种可能的ＱＧＰ相变信号的理论分析及实验探测的最新进展，并展望了该领域实现了理论研究进展的未来前景。     

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。     

我们从相对论重离子对撞机上了解到了什么

 金原子核组成的高能束流的对撞在微观上再现了宇宙大爆炸时的高热、高密度物质状态。3年来,布鲁克海文实验室一直用相对论重离子对撞机(RelativisticHeavyIonCollider,RHIC)在极端相对论能区做高达每核子100GeV的重核对撞实验。这种非同寻常的新加速器在探寻物质新的高能状态,继续探究几个世纪以来的老问题,试图从根本上了解自然和物质的起源。RHIC实验的早期结果揭示了高温和高密度状态下核物质的奥秘;在高温和高密度状态下,核子和介子已不复存在,核物质只以夸克和胶子的形态存在。     

重离子耗散碰撞激发函数的涨落

综述了重离子耗散碰撞激发函数中截面涨落现象的实验与理论研究的现状． The present status of the studies on the cross section fluctuation phynomeno in dissipative heavy ion collisions (DHIC) is reviewed, especially for the fluctuation characteristics and the theoretical deuelopment.     

高能重离子碰撞中有QGP形成时的多π关联信号

对高能重离子碰撞中有夸克–胶子等离子体(QGP)形成时的多粒子玻色–爱因斯坦关联进行了分析.通过考查多π关联平均强度随事件π多重数的变化表明,当有QGP产生时,多π关联平均强度在某一高多重数区域会有明显的上升;这种信号能够敏感地检测在高能重离子碰撞中少数有QGP形成的高π多重数事件.     

相对论重离子碰撞与夸克物质

介绍了相对论重离子碰撞与夸克物质研究领域的有关最新进展.讨论了QCD热力学与量子输运理论,对于与QCD相变紧密联系的几个热点问题作了评述,最后分析了该研究领域在近期发展前景.     

Au+Au重离子碰撞中5~200 GeV碰撞能量下的温度涨落与比热(英文)

使用多相输运（AMPT）模型来研究相对论重离子碰撞中强子物质的比热（C_V）与对撞能量的关系以及温度的高阶涨落,并将之与文献[PhysRevC.94.044901]实验数据的比热结果进行了比较。对经历相变的系统,比热（C_V）作为表征系统状态方程的热力学量,其值预期在临界点发散。而温度的高阶涨落对相变敏感,比热（CV）和温度的高阶涨落都是适于探测QCD相变和临界点的敏感探针。通过逐个事例的平均横动量（<p_T>）来提取有效温度T_eff,再通过粒子的有效温度T_eff的分布提取出了相应粒子的热容。通过有效温度（T_eff）的分布的高阶矩来计算温度的高阶涨落。发现AMPT模型中比热和温度的高阶矩都随温度单调递减。同时还发现在低碰撞能量时,实验数据的比热结果有随能量增加而有一个急速下降,与AMPT模型的走势显著不同。AMPT模型中没有QCD临界点,提供了一个无临界点的参考背景。AMPT模型的计算结果可与实验结果比较作为实验上寻找QCD临界点的参考。     

相对论重离子碰撞中会产生夸克胶子等离子体吗?

 现在人们认为:在我们周围物质世界中的强子一质子、中子、其他重子及介子等都是由夸克与胶子构成的.强子的夸克结构理论成功地解释了它们的各种静态性质.用高能轻子(电子、μ子等)轰击核子,甚至能定出内部夸克的动量分布.自从夸克、胶子的概念为人们所接受,科学家就在努力寻找自由的夸克与胶子.但是,迄今为止,不论在自然界或通过实验手段都没有成功,它们一直被牢牢地禁闭在每个强子“口袋’中,不能自由存在.     

欧洲核子研究中心发现新物质形态——夸克胶子等离子体存在的证据

介绍和评述了欧洲核子研究中心（CERN）的相对论重离子碰撞的重要实验结果及其物理解释。碰撞初期形成了高温高密系统。能量密度达到了产生夸克胶子等离子体（QGP）的阈值,低质量双轻子增长、J／ψ反常压低和奇异粒子增长等实验现象可以用形成了QGP来解释。但目前的实验还不足以证明已经产生了QGP。     

Calculation of energy density in the colour tube model of relativistic heavy ion collisions

The energy density produced in a relativistic heavy ion collision is calculated within the framework of the colour tube model. The chromoelectric field generated in the collision produces quark-antiquark pairs. The motion of these particles is described by Boltzmann equation. The interaction between the quarks and antiquarks is approximated by introducing a relaxation time.     

158A GeV的相对论重离子碰撞的强子快度分布及温度拟合

针对最近NA49在158A GeV的实验(C+C,Si+Si,Pb+Pb)数据,应用LUCIAE3.0模型进行模拟,得到了强子的快度分布和横向动量分布,并与实验数据进行比较,发现基本与实验数据相吻合。并对横向动量分布进行温度拟合,给出了和实验数据吻合很好的结果,但是对于重系统或重强子LUCIAE3.0给出的结果与实验符合相对较差.     

相对论重离子碰撞中的线性背景与非线性效应

系统分析了p-A,¹⁶O-A和³²S-A过程快度分布的靶核依赖性.指出:将核子-核,核-核碰撞看成核子-核子碰撞的线性叠加的几何模型只能得到靶核指数α(η) 0.4.靶核碎裂区α(η)→1的实验数据表明,目前能量下的高能重离子碰撞中,非线性效应已不可忽略.流体动力学模型计算的结果能很好地描述不同射弹过程的靶核依赖性.     

Temperature of Heavy Fragments in Heavy-Ion Collisions

The heavy fragments in heavy-ion collisions are finally formed after the hot prefragments undergo sequential decay,of whom the temperature should be much lower than that of prefragments.Using the double ratio(DR) method,the isotopic thermometer(Tiso) for heavy fragment is constructed using the yield of heavy isotopes.T iso of heavy fragment is obtained by analyzing the measured data in the 1A GeV124,136Xe and 140A MeV 48Ca/64Ni reactions.Result shows that T iso varies from 0.5 MeV to 10 MeV.But most T iso is around 1±0.5 MeV,which is much lower than temperature of light particles.Result also indicates that the difference between T iso of heavy fragments in different reactions is very small,and T iso is independent on the size of the reaction system,the incident energy and the neutron-richness of the projectile.     

Full and Partial Thermalization of Nucleons in Relativistic Nucleus-Nucleus Collisions

We propose a mechanism of thermalization of nucleons in relativistic nucleus-nucleus collisions. Our model belongs, to a certain degree, to the transport ones; we consider the evolution of the system, but we parametrize this development by the number of collisions of every particle in the system rather than by the time variable. We based on the assumption that the nucleon momentum transfer after several nucleon-nucleon (-hadron) collisions becomes a random quantity driven by a proper distribution.     

相对论重离子碰撞中π源密度分布和小相对动量区域2π干涉学分析

用2π关联函数在小相对动量区域的幂级数展开,得到了不同π源密度分布下源的空间参数、平均半径和均方根半径间关系,与相对论重离子中心碰撞1.8A GeV Ar+Pb的实验结果一致. 给出了上述反应中π源的平均半径和均方根半径.对不同的源密度分布,计算了K_t的值.     

Probing the color structure of the perfect QCD fluids via soft-hard-event-by-event azimuthal correlations

We develop a comprehensive dynamical framework, CIBJET, to calculate on an event-by-event basis the dependence of correlations between soft(p_T2 GeV) and hard(p_T10 GeV) azimuthal flow angle harmonics on the color composition of near-perfect QCD fluids produced in high energy nuclear collisions at RHIC and LHC. CIBJET combines consistently predictions of event-by-event VISHNU2+1 viscous hydrodynamic fluid fields with CUJET3.1 predictions of event-by-event jet quenching. We find that recent correlation data favor a temperature dependent color composition including bleached chromo-electric q(T) + g(T) components and an emergent chromo-magnetic degrees of freedom m(T) consistent with non-perturbative lattice QCD information in the confinement/deconfinement temperature range.