高能重離子碰撞中顆粒與漲落非均勻源的多觀測量分析.pdf

1、單粒子橫動量譜、橢圓流和兩粒子Hanbury-Brown-Twiss(HBT)關聯(lián)是高能重離子碰撞實驗的三個重要末態(tài)可觀測量。它們從不同方面反映了碰撞產(chǎn)生的粒子發(fā)射源在不同時期的性質(zhì)，因此對這三者進行聯(lián)合研究能夠?qū)ξㄏ蟮脑茨Ｐ徒o予很強的限制。通過對模型結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)的比較分析，人們在理解BNL的RHIC實驗結(jié)果方面已取得了很大進展。最近，在CERN的LHC上進行的TeV能量重離子碰撞實驗數(shù)據(jù)相繼公布，系統(tǒng)并統(tǒng)一地解釋RHIC和LHC兩個

2、能區(qū)重離子碰撞的多種末態(tài)可觀測量的實驗結(jié)果是對各種唯象模型的挑戰(zhàn)。
　　為解釋RHIC能區(qū)的HBT之謎，人們提出并發(fā)展了流體力學演化的QGP顆粒源模型。本文中，我們在之前顆粒源工作的基礎上進一步利用顆粒源模型研究RHIC和LHC能量下不同碰撞對心度重離子碰撞的多個末態(tài)可觀測量。研究表明，顆粒源模型能夠重現(xiàn)RHIC能區(qū)√sNN=200GeV的Au+Au碰撞和LHC能區(qū)√sNN=2.76TeV的Pb+Pb碰撞在不同碰撞對心度情況下的π

3、介子橫動量譜，橢圓流和HBT干涉學實驗數(shù)據(jù)。其中，顆粒源模型參量隨碰撞能量和碰撞對心度的變化展現(xiàn)出一定的規(guī)律。對這些規(guī)律的研究有助于人們了解RHIC和LHC兩個能區(qū)重離子碰撞的粒子發(fā)射源的時空演化和動力學行為。在此基礎上，我們改變顆粒源中的顆粒初始能量密度分布，并通過重現(xiàn)兩個能區(qū)的實驗數(shù)據(jù)，研究不同初始條件對顆粒源模型參數(shù)的影響。
　　隨著2015年RHIC能區(qū)K介子以及大橫質(zhì)量π介子HBT實驗結(jié)果的發(fā)表，用統(tǒng)一的顆粒源模型對這些

4、新的實驗數(shù)據(jù)進行模擬分析是進一步檢驗和發(fā)展顆粒源模型的一個重要方面。由于K介子凍出的時間早，在顆粒源模型中早期從某個顆粒凍出的K介子在源內(nèi)傳播時有可能被其它顆粒吸收。為此我們在顆粒源模型中引入了一種對吸收效應的簡單處理，研究了顆粒的吸收對K介子和π介子干涉學半徑的影響。結(jié)果表明，所考慮的吸收對K介子的HBT半徑有較大的影響，對π介子的HBT半徑影響不大。在考慮了吸收效應后，顆粒源模型能夠較好地同時重現(xiàn)K介子和π介子的HBT干涉學實驗數(shù)據(jù)

5、。
　　近年來，粘滯流體力學在高能重離子碰撞研究中得以迅速發(fā)展。我們?yōu)榇艘矊⒗硐肓黧w演化的QGP顆粒源模型進行推廣。通過考慮顆粒流體演化的粘滯效應，我們發(fā)展了粘滯流體力學演化的QGP顆粒源模型，研究了粘滯效應對顆粒源模型末態(tài)π介子橫動量譜、橢圓流和HBT半徑結(jié)果的影響，并分析了理想和粘滯流體演化顆粒源模型參量的差異和變化。研究結(jié)果表明，QGP顆粒的剪切粘滯可以加速顆粒的流體演化，而體粘滯對顆粒演化的影響可以忽略。顆粒源模型下粘滯性

6、對π介子橫動量譜和橢圓流的影響不大，而對HBT半徑Rout有較大影響，會使其變小。由于有粘滯性，顆粒源模型的初始顆粒半徑參量會增加，而顆粒的初始速度參量和源的殼參量會減小。
　　在高能重離子碰撞中，由于碰撞核中核子的位置分布存在隨機漲落，同時每個核子中的夸克和膠子場也存在著量子漲落，因此核—核碰撞后的物質(zhì)系統(tǒng)在尺寸、形狀和密度分布上會呈現(xiàn)出逐事件漲落。隨著系統(tǒng)的動力學演化，這些事件的初始空間幾何漲落會轉(zhuǎn)化為末態(tài)粒子動量空間方位角的

7、各向異性。在本文最后，我們采用MonteCarlo Glauber(MC-Glauber)模型作為初始條件并結(jié)合(2+1)維粘滯流體力學演化，研究LHC能區(qū)√sNN=2.76TeV的Pb+Pb碰撞情況下，從初態(tài)空間漲落到末態(tài)動量方位角各向異性的流體轉(zhuǎn)化。研究表明，高能重離子碰撞初始漲落導致的不同階初始幾何偏心率εn之間存在關聯(lián)，各階εn與末態(tài)粒子相應階的橫動量流系數(shù)vn之間的轉(zhuǎn)化并非是一對一的，各階末態(tài)事件流平面角度之間也存在關聯(lián)。初態(tài)