相對論重離子碰撞中帶電粒子比率起伏與凈重子數(shù)分布的高階距起伏的研究.pdf

1、上世紀(jì)，李政道教授在談到現(xiàn)代物理發(fā)展時(shí)提到，現(xiàn)代物理發(fā)展面臨兩大難題：對稱性缺失和對于自由夸克的觀測。我們知道，強(qiáng)子是由夸克組成的，但直至今日，我們?nèi)匀粵]有在實(shí)驗(yàn)中觀測到獨(dú)立存在的夸克。同時(shí)，李政道教授預(yù)言，通過高能重離子碰撞，有可能在高溫高密的環(huán)境下，產(chǎn)生大量解禁閉的由夸克、反夸克和膠子組成的新的物質(zhì)形態(tài)，叫做夸克膠子等離子體(QGP)。這一預(yù)言，極大推動(dòng)了理論和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展。大量科研成果的出現(xiàn)，豐富了人們對于夸克膠子等離子體這一新物質(zhì)

2、形態(tài)特性的了解。
　　 進(jìn)入21世紀(jì)，隨著相對論重離子對撞機(jī)(RHIC)的運(yùn)行，研究超高能量密度下的核物質(zhì)和夸克膠子等離子體進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期。金金碰撞中背對背角關(guān)聯(lián)的結(jié)果表明，RHIC上已經(jīng)產(chǎn)生了一團(tuán)致密的物質(zhì)。而橢圓流的夸克數(shù)標(biāo)度行為則說明，在RHIC我們已經(jīng)觀測到了部分子層次的集體行為。
　　 理論中提出了很多可以尋找夸克膠子等離子體的觀測量，其中，逐事件起伏的研究，特別是對于凈電荷數(shù)和凈重子數(shù)的逐事件起伏的研究，被

3、認(rèn)為是尋找夸克膠子等離子體的有效手段。但是，在RHIC上和SPS上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都顯示出于理論預(yù)言的差異。在這篇論文中，我們將利用蒙特卡洛模型來研究不同觀測量的性質(zhì)，詳細(xì)分析不同物理過程對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，解釋觀測結(jié)果與理論差異的原因。
　　 另一方面，在量子色動(dòng)力學(xué)的相圖中，低溫高密區(qū)域，夸克膠子相和強(qiáng)子相之間是一級相變；隨著溫度的升高，一級相變線終止在臨界點(diǎn)(Critical Point)；對于更高的溫度，比如RHIC能區(qū)，夸克

4、膠子相和強(qiáng)子相之間是一個(gè)平滑過渡(Crossover)。定位臨界點(diǎn)以及研究臨界點(diǎn)附近的行為在很長一段時(shí)間里將是一個(gè)極其重要的研究課題。本文試圖通過研究凈重子數(shù)分布的高階距，來研究臨界點(diǎn)附近的性質(zhì)，通過對其在接收度依賴和時(shí)間演化中的行為，我們能夠判斷高階距是否可以作為好的觀測量在實(shí)驗(yàn)中去探尋臨界點(diǎn)。
　　 本文的結(jié)構(gòu)如下，第二章講介紹相對論重離子碰撞的基礎(chǔ)物理知識以及實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀，同時(shí)還包括蒙特卡洛模型的基本情況；第三章介紹重離子