一、重离子碰撞中的K介子流(英文)(论文文献综述)
叶铭汉[1](2021)在《细推物理须行乐——祝贺李政道95华诞》文中研究表明在政道95华诞之际,作为他当年西南联大的同学、半个世纪的好友及多个项目上的合作伙伴,和大家分享我所了解的李政道。政道常说:"物理是我的生活方式。"政道的研究领域,除了众所周知的粒子物理与量子场论以外,还广泛涉及天体物理、流体力学、统计物理、凝聚态物理、广义相对论,相对论重离子碰撞等领域。对于自己的每项研究,他都从最基本的原理和假定出发,从头推导出所有必要的公式。
黄涛[2](2021)在《李政道与量子场论》文中提出应《现代物理知识》邀请撰写李政道与量子场论一文祝贺李政道先生九十五华诞。1979年4月和1981年12月李政道先生利用假期回国在中国科学院研究生院开设每天三小时的"粒子物理与场论"和"统计力学"课程,全国各高等院校和研究所近千名师生赴京听课,极为有助于国内恢复教学和科学研究工作。
佘端[3](2021)在《相对论磁流体力学的理论研究》文中研究表明在温度大于1012K的早期宇宙中,由质子和中子组成的普通物质被溶解成夸克和胶子组成的等离子体。这种原始物质状态被称为夸克-胶子等离子体(QGP),可以通过相对论重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)的相对论重离子对撞对其特性进行研究。研究QGP的理论基础是强相互作用的色SU(3)规范理论,即量子色动力学(QCD)。为了使QCD预言和实验数据之间建立联系,必须开发一套描述相对论重离子碰撞中产生的热致密物质时空演化的一般框架。相对论流体力学辅以合适的初始条件是已知的这样一个框架。近年来,理论上和实验上都认识到了在假设完美QGP流体之外考虑耗散效应的重要性。我们首先介绍热力学基本定律和推导将在本论文后面用到的热力学关系。接着,简要回顾了相对论理想流体力学并推导理想流体守恒流的一般形式和其运动方程。利用流体力学四维速度的定义,给出了协变热力学关系。利用热力学第二定律推导出Navier-Stokes理论的协变版本。本文讨论了相对论Navier-Stokes理论存在的一些问题,即理论的因果性和不稳定性。我们也回顾了 Israel-Stewart理论,并展示如何从热力学第二定律推导因果流体力学方程。非对心重离子碰撞会产生极强的磁场和巨大的轨道角动量。在相对论重离子碰撞实验RHIC能量下,对撞产生的磁场预计高达1018高斯,在大型强子对撞机LHC能量下,磁场将高达1019高斯。这种瞬变电磁场在夸克胶子等离子体的流体力学描述中可能产生各种新的效应。在强磁场背景下,需要引入流体和磁场的耦合方程以及磁场的演化方程,于是流体力学模型将会扩展成相对论磁流体力学(MHD)。首先介绍了相对论磁流体和相对论理想磁流体力学的基本知识。然后,介绍了1+1维相对论理想磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。中间快度区域束流方向膨胀的夸克胶子等离子体可以用1+1维Bjorken流较好的描述。这导致末态粒子谱平坦的快度分布,但与RHIC和LHC的观测结果不一致。而且,实际情况下,中间快度的能量密度比Bjorken流下降得更快。虽然Bjorken解被广泛使用,但流体力学的纵向膨胀动力学似乎能够为初始能量密度的估计和末态的描述提供更真实地估计。因此,我们研究了均匀横向磁场下1+1维相对论磁流体力学的纵向加速度效应,并且给出了特殊状态方程下能量密度的解析解和一般状态方程下能量密度的数值解。结果表明纵向加速度参数、磁场衰减参数、初始磁化参数和状态方程参数对系统能量密度演化有不寻常的效应。最后,也介绍了含磁化效应的均匀横向磁场背景下1+1维相对论磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。此外也介绍了相对论耗散磁流体力学的工作,这个工作对我们第三个工作有一定启发意义。接着介绍了反常流体最早期的工作,通过热力学关系可以确定一些输运系数,而且这块内容是目前的新动向。接着我们详细介绍了我们的第二个工作,由含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学模型给出了电磁场解析解和能量密度分布的数值解。该研究表明,由于电磁场的存在,流体能量密度比Bjorken流下降得更快,即能量流到大快度区域。受到自旋流体力学有关工作的启发,基于粘滞流体的理论基础,我们将其推广到角动量粘滞流体的初期理论领域,基于理想流体引入一阶耗散量来描述粘滞流体,其中用到匹配条件、耗散量张量分解、速度场的定义等标准粘滞流体推导技巧,并通过热力学第二定律推导出角动量粘滞一阶流体理论,希望提供一种能解释Λ超子极化效应的流体力学模型。
郭超[4](2021)在《LHC-ALICE实验铅核-铅核中V0强子信号提取及优化》文中提出高能核物理实验的主要物理目标是通过重核对撞,研究在极端高温度和高能量密度条件下,核物质新形态一夸克-胶子等离子体(亦称为夸克物质)的产生和演化性质。夸克物质被认为存在于大爆炸后几微秒的初期宇宙,以及现今宇宙中致密星体(如中子星)内部。对其性质的研究,不仅有助于了解初期宇宙的演化历史,还将深刻揭示当前物质世界的深层次结构,是当今物理学基础前沿领域研究的重大课题之一。欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)是迄今世界上最大的质子与重离子加速装置,也是目前唯一具有在TeV能量前沿下开展夸克物质研究的实验平台。其所形成的夸克物质更接近于宇宙初期,净重子数密度趋于零的条件。大型重离子实验(ALICE)是LHC上致力于夸克物质物理研究的大型国际合作实验项目。其探测器专为重离子碰撞的高辐照条件而设计研发,具有超高的粒子探测精度和鉴别能力,为揭示TeV能量前沿下的夸克物质性质提供了独特条件。对奇异强子(含有奇异价夸克的强子)在核环境中的产生和研究,将充分揭示夸克物质内的流体动力学演化性质和硬部分子能量重分布行为,是衔接夸克物质中量子色动力学微扰和非微绕特性的有利桥梁,也是标定夸克物质内部温度和耦合强度等关键特征参量的重要手段。此外,对于Ks0介子和Λ重子这类具有两体强子衰变的中性奇异强子(也被称为V0粒子),其衰变信号还是对探测器粒子鉴别效能进行刻度的重要工具。本论文研究基于ALICE探测器,详细讨论传统上基于三维衰变拓扑学的V0信号重建算法缺陷和所导致的实验偏差。在此基础上,介绍通过对衰变拓扑二维投影构型进行预判选,以消除V0信号重建实验偏差的新优化算法。此外,本论文还基于衰变动力学,开展了提高V0信号提取纯度和显着性的实验研究。本论文的研究背景和物理动机将在第一章中阐述。第二章简要介绍ALICE实验装置及其主要探测器性能。第三章是对V0信号传统重建算法的讨论和对其优化改进的研究。改进算法对V0信号的重建效能和提升V0信号提取纯度、显着性的实验研究在第四章中介绍。第第五章为研究结果和讨论。最后,第六章是对本论文的总结和展望。
韦斯纳[5](2020)在《非对称核物质性质的相对论性自洽场理论研究》文中进行了进一步梳理核子间相互作用作为强相互作用的一种,它在理解有限核以及核物质性质方面都是至关重要的。基于核子间相互作用而得到的核物质状态方程已经被广泛地研究。对称核物质状态方程经过长期研究和验证已经被了解得相对比较清楚,但非对称核物质的状态方程(对称能)的不确定性依然很大。特别地,通过核物理实验以及中子星观测数据提取的饱和点处的对称能斜率的不确定度非常大。由于饱和点处的对称能斜率的不确定性,不同模型预测的高密度的对称能有很大的差别。在核物质密度很高的时候,对称能的值到底是正数还是负数目前还没有统一的答案。从核子间相互作用的角度来讲,高密度核物质状态方程不确定性极有可能是源于强相互作用某些对称性的缺失。手征对称性作为强相互作用的重要的对称性之一,它有可能可以给出高密度核物质对称能一定的限制。本文重点工作之一是利用具有手征对称性的Nambu–Jona-Lasinio(NJL)模型探讨手征对称性能否给出远离饱和密度的对称能一定的限制。为了充分研究NJL模型对称能和对称能斜率,我们在原有NJL模型上加入了同位旋矢量(isovector)项,同位旋矢量-标量耦合项(isovector-scalar)以及同位旋矢量-矢量耦合项(isovector-vector)。NJL模型的同位旋矢量-矢量耦合项可以产生负数的对称能,但此负数的对称能是不能维持中子星稳定的。通过改变同位旋矢量以及同位旋矢量-标量的耦合强度,可以令NJL模型饱和点处的对称能以及对称能斜率的大小处于通过核实验以及天文观测数据提取范围内。在给定对称能情况下,通过改变对称能的斜率,发现NJL模型的对称能在高密度区都是趋向于软的(soft)。这一结果归功于NJL模型具有手征对称性,且不随着饱和点的对称能斜率的改变而改变。除了通过手征对称性给出高密度下对称能的一些限制,我们还验证了NJL模型是否能满足中子星天文观测的结果。基于NJL模型得到的最重的中子星质量都超过天文观测得到的最重中子星(大约2.14倍太阳质量)。NJL模型所给出的中子星半径随着对称能斜率的减少而减少,NJL模型可以给出的1.4倍太阳质量的中子星半径处在天文观测范围内(10-13.6km)。此外,我们还研究了中子星外壳-内核(crust-core)的转变特性随着对称能性质的变化。NJL模型的对称能可以同时在低密和高密时都是软的,这与一般平均场模型有一定的区别。结果表明,在1.4倍太阳质量的中子星半径比较大的时候,我们得出外壳的转动惯量比例大于7%,是能解释中子星自转突然加快(glitches)现象的。在给定对称能斜率的情况下,对称能的增加会使得外壳-内核的转变密度和相应的转变压强升高。结果表明,外壳-内核转变压强的升高会使得外壳获得更多的质量,从而给出外壳的转动惯量比例大于7%,也是能解释中子星自转突然加快(glitches)现象的。除了中子星性质的研究,我们还运用Gibbs条件计算了核物质NJL模型与夸克NJL模型之间的相变来研究混合星的性质。在给定夸克NJL模型的耦合强度情况下,通过改变核物质NJL模型的耦合强度,研究核子-夸克相变密度。核物质状态方程比较硬的核子-夸克的相变密度会比软的核物质状态方程的相变密度低。给定夸克模型的耦合强度情况下(夸克状态方程是固定的),无论核物质状态方程怎么变化,计算得到的混合星的最大质量几乎是一样的。这结果暗示理论计算得到的混合星最大质量强烈依赖于夸克物质的状态方程。手征对称性作为强相互作用重要的对称性之一。如何探索手征对称性的其它效应也是本文关心的问题。介质核子-核子散射截面作为输运模型的输入量,在理解重离子碰撞实验数据方面是十分重要的。在相对论冲量近似下,本文运用NJL模型研究中间能的对称势和介质核子-核子散射截面。随着重子密度地升高,手征对称性将会部分恢复或恢复,这将导致标量密度减少。这结果与一般平均场模型标量密度随着密度而增加的性质明显不同。所以,包含手征对称性的模型计算得到的对称势以及介质核子-核子散射截面与不含手征对称性的相对论平均场模型得到的结果是有显着的差别的。特别地,只要手征对称性部分恢复,介质核子-核子散射截面将会明显地变大,这对使用输运模型研究重离子碰撞实验有参考作用。除了以上基于平均场的研究之外,本文还初步研究了超越平均场框架的核子高动量分布的效应,这也将改变核物质状态方程。无论是相对论还是非相对论平均场框架都不能获得核子高动量分布。超出平均场框架,不少模型通过引入三体或者多体关联的费曼图,可以得到核子高动量分布。Walecka以及它的扩展模型虽然在研究核物质以及有限核方面取得了很大的成功,然而它们并没有核子高动量分布尾巴。我们尝试在Walecka模型框架下加入二阶自能费曼图,推导了公式体系,发现了三体关联与核子高动量分布的关系。
刘鹏[6](2020)在《超氚核与反超氚核质量和结合能的精确测量》文中研究指明极端相对论核+核对撞,如相对论重离子对撞机上的重离子对撞,产生一种包含几乎相等数量夸克和反夸克的高温高密物质形态,即夸克-胶子等离子体。夸克-胶子等离子态维持大约几个10-23秒后冷却并转变到一个较低温度状态,在此阶段其主要由介子、重子、原子核、超核等及其对应的反物质组成。因此极端相对论核+核对撞为研究涉及原子核、超核及其反物质的基础物理提供了绝佳的研究场所。本论文分析了相对论重离子对撞机上STAR探测器与其重味径迹探测器于2014年和2016年采集的每核子对撞能量为100 GeV的金+金对撞实验数据,通过正反超氚核的介子衰变道Λ3H→3He+π-(两体衰变)和Λ3H→d+p+π-(三体衰变)重构了正反超氚核的不变质量分布,并基于此测得超氚核与反超氚的质量分别为 2990.95±0.13(stat.)±0.11(syst.)MeV/c2 和 2990.60±0.28(stat.)±0.11(syst.)MeV/c2。正反超氚核质量的加权平均值(权重为统计误差平方的倒数)为2990.89±0.12(stat.)±0.11(syst.)MeV/c2。CPT理论认为所有物理过程在电荷共轭变换、宇称反射和时间反演的联合变化下具有不变性,并且预测物质与反物质具有完全相同的质量。尽管通过对比K介子正反粒子相对质量差别而验证的CPT对称性精度已经达到了10-19,但是以更高的精度更新历史测量或者在新的系统上验证CPT对称性对基础物理发展仍然具有十分重要的意义。基于本论文测量的正反超氚核质量,并结合最新正反氦3核质量差别、正反氘核质量差别,本论文得到了超氚核与反超氚核的相对质量差别,即:(0.1±2.0(stat.)±1.0(syst.))×10-4。另外,通过比较两体衰变道与三体衰变道所分别测得的正反超氚核质量差别,并结合最新正反氘核质量差别,本论文得到一个新的正反氦3核质量差别,即:(-1.5±2.6(stat.)±1.2(syst.))×10-4,该质量差别比目前最精确的实验测量精度高一个数量级。本论文测量的正反超氚核质量差别在误差范围内与0相吻合,并且测量精度比此前测量的与超氚核具有相同质量数的正反原子核质量差别精度高一个数量级,这是历史上首次在超核上以10-4精度验证CPT对称性。超子-核子相互作用对理解强相互作用具有重要意义,且理论上认为超子可能存在于中子星内部,因此超子-核子相互作用对理解中子星内部结构也具有十分重要的意义。超核作为一个天然的超子-核子相互作用系统,其A束缚能(BΛ)大小直接与超子-核子相互作用强度相关联。本论文回顾了近50前年对轻超核BA的测量。我们发现早期测量用到的粒子质量和原子核质量与现今用的最好的估计值之间存在差别。本论文通过对比过去和现在的质量差别,重新刻度了发表于1967年、1968年、1973年的轻超核BΛ的测量。结果显示重新刻度的BΛ值比原始值约大100 keV(除Λ6He外),这100 keV的增加对于轻超核,尤其对于超氚核的研究十分重要。尽管本论文重新刻度了历史上对轻超核的测量,但是很多文献认为早期实验测量仍然存在一个未知的系统误差,因此,利用现代测量技术对超核BA进行更为精确的测量意义重大。基于本论文测量的正反超氚核质量,我们获得了正反超氚核的A结合能BΛ,即:BA=0.41±0.12(stat.)±0.11(syst.)MeV。此结果在统计误差的 3.4σ上比0大,而早期的测量在误差范围内与0相吻合。此测量结果中心值比早期1973年的测量值大,这与早期把超氚核认为是一个弱束缚系统的理论预期不同。这说明我们的结果可能预示着超子-核子相互作用要比早期科学家所认为的强。这一新的结果将为超子-核子相互作用的研究提供更为严格的实验限制,同时对理解中子星内部结构也具有启发意义。
杜雨珊[7](2018)在《中能重离子碰撞中K介子集体流研究》文中认为核物质状态方程(EOS)对于理解核结构和反应中许多现象至关重要,一直是核物理领域科研工作者研讨的热点话题。高密核物质形成于中能重离子碰撞反应过程中,碰撞产生的K介子可以对其相关特性进行针对性探究。重离子碰撞反应的整个环境可以由输运模型进行模拟,将输运模型模拟的计算结果和实验值相结合,能够推导出高密核物质的相关特性。本文首先介绍了国内外重离子碰撞领域的研究背景和研究意义,并对基于量子分子动力学(QMD)模型上改进的极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型的初始化、平均场及两体碰撞的几个主要阶段进行具体分析。其次,在已考虑了K介子与核子相互作用势(KN势)的UrQMD模型中,再引入K介子矢量场的空间分量(即与周围核子的运动情况)称为“Lorentz Force”,简称洛伦兹力(LF),并对其引入过程进行详细推导。本文利用已更新的UrQMD模型,研究了中能区(Elab(28)5.1、0.2GeV/nucleon)Au(10)Au中心碰撞系统。探究未考虑KN势、仅考虑KN势和考虑KN势及洛伦兹力三种情况下重离子碰撞对K介子产额、直接流、椭圆流及方位角分布的影响。研究结果显示,KN势和洛伦兹力对K(10)和K0介子的产额影响较小,且K0介子对洛伦兹力更敏感。K介子在KN势的作用下与核子互相排斥,直接流方向与核子方向相反,而洛伦兹力可以提供一个吸引力将其拉回核子,使直接流的相关数据得以更好的体现;椭圆流的相关数据在引入洛伦兹力后也反生变化,通过对输运模型中洛伦兹力的修正,椭圆流的计算结果更符合实验数据;通过对K介子集体流方位角分布与KaoS实验数据的对比,也在一定程度上显示出引入KN势和洛伦兹力的合理性。
张乐[8](2018)在《喷注在致密核介质中的传输以及光子和胶子韧致辐射过程》文中指出基于非阿贝尔SU(3)规范对称性的量子色动力学(QCD)是用来描述夸克和胶子之间强相互作用的动力学理论。QCD有两个重要的性质:色禁闭和渐近自由。由于色禁闭,通常情况下夸克和胶子会被禁闭在强子内部;而渐近自由的性质表明在极端高温高密条件下强子中的夸克和胶子会退禁闭出来,形成一种新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)。实验上,可以通过高能重离子碰撞来产生极端高温高密的区域,这为QGP的形成提供条件。目前,在美国Bookhaven国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上都已经有大量实验证据表明QGP的存在。但是在高能重离子碰撞中退禁闭QGP的寿命很短,夸克和胶子是不可以被直接探测到的,只有末态强子是可观测的。为了在高能重离子碰撞实验中寻找QGP并探测其性质,我们需要在最终的末态强子观测量和产生的QGP之间建立清晰和明确的联系,并从大量末态粒子数据中选取合适的观测量来确定QGP形成的主要特征,这些观测量就是QGP的信号。喷注淬火是近几十年来高能核物理广泛关注和研究的一种QGP信号。喷注淬火表明在相对论重离子碰撞早期产生的硬部分子在QGP介质中穿行时与介质发生相互作用导致其能量损失。对硬部分子喷注能量损失的研究可以用来验证与硬部分子发生相互作用的QGP的存在并推测QGP的性质。硬部分子喷注的能量损失可以分为弹性碰撞能量损失和辐射能量损失。其中,部分子弹性碰撞能量损失往往被认为要小于辐射能量损失,特别是当喷注的能量足够高时。目前,在理论上有一些计算部分子辐射能量损失的模型,例如,Gyulassy-Wang模型,BDMPS-Z,GLV,ASW,AMY和HT。但是这些模型在计算部分子辐射能量损失时都只考虑了横向散射的贡献而忽略了纵向散射。但是实际上,当一个硬喷注在介质中传播并与核介质发生相互作用时,它们之间会同时交换横向动量和纵向动量。本论文研究了横向以及纵向散射对部分子在核介质中传播时发生的光子和胶子韧致辐射过程的贡献。本论文首先在深度非弹性散射(DIS)框架下计算了核介质中考虑横向和纵向散射贡献的介质激发光子辐射谱,包括单次散射和多次散射两种情况。在单次散射情况下,我们用两种方法来计算介质激发光子辐射谱:(1)引入Yukawa势表示胶子场关联函数,介质激发的光子辐射谱表示为交换胶子三维动量分布的积分;(2)对强子张量做散射胶子三维动量的二阶梯度展开,推导出包含横向动量扩散、纵向能量损失和动量扩散的介质激发光子辐射谱。我们还用二阶梯度展开的方法计算了多次散射情况下的结果。比较单次散射和多次散射的结果,可以发现对于小纵向散射动量,能量损失和动量扩散对单次散射和多次散射的光子辐射谱的主要贡献是相同。另外,横向动量扩散激发光子辐射过程,而纵向能量损失抑制光子的辐射。本论文另一项重要的工作是在DIS框架下研究了核介质中单次散射情况下有横向和纵向散射诱导的胶子韧致辐射过程,其中包括轻夸克-介质激发的胶子辐射谱和重夸克-介质激发的胶子辐射谱。我们拓展了 HT部分子辐射能量损失模型,计算了硬喷注和介质之间交换的横向动量以及纵向动量对胶子辐射过程的贡献。另外,我们讨论了只有横向散射贡献的介质激发胶子辐射谱,在软胶子辐射极限下轻夸克和重夸克的介质激发胶子辐射谱的结果都能简化成为GLV的结果。比较轻夸克和重夸克的介质激发胶子辐射谱,我们可以发现重夸克的质量会缩短辐射胶子的形成时间。本论文的研究对深入了解硬部分子喷注与致密核物质相互作用中的介质激发辐射过程方面上有积极的推动作用。
陈硕[9](2018)在《ALICE实验5.02TeV铅铅碰撞中带电粒子的v2、v3的电荷不对称系数依赖》文中提出夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,QGP)是理论预言存在于宇宙大爆炸早期高温高密条件下的一种特殊的物质形态。运用大型对撞机来进行高能重离子碰撞实验,并通过特定的探针来研究其性质是当前高能核物理领域的重要研究课题之一。近年来,理论上提出了可能存在于强相互作用下的局域P或CP对称性破缺,继而提出了一系列可能存在于QGP中的手征反常效应,而手征磁波则是其中一种典型的集体激发现象。手征磁波理论预言了椭圆流与电荷不对称系数Ach的线性关系来源于QGP上可能产生的电四极矩,这一理论只对椭圆流v2是成立,对三角流v3并不成立。但是局域电荷守恒条件这一理论条件不仅可以得到椭圆流v2对电荷不对称系数Ach真的线性依赖,相同的物理机制还预言了三角流v3对电荷不对称系数Ach的线性依赖。因此,实验上测量三角流v3对电荷不对称系数Ach的依赖是验证局域电荷守恒能否解释实验看到的线性关系的重要方法。本论文的主要工作是分析了 LHC-ALICE实验2015年采集到的质心系能量(?)= 5.02 TeV下的铅-铅碰撞中的带电粒子的椭圆流v2和三角流v3的电荷不对称系数的依赖,通过实验对手征磁波理论和局域电荷守恒进行研究探讨。对于椭圆流v2的电荷不对称系数的依赖,我们采用的是分粒子鉴别研究。我们展示了π、K介子的v2、△42对Ach的依赖关系,结果显示都呈较明显的线性依赖。我们还比较了 RHIC和LHC不同碰撞系统下的π介子和带电强子的斜率随中心度的变化,结果均发现了非零的斜率,而横动量上限对结果没有显着改变。对于三角流v3的电荷不对称系数的依赖,我们展示了带电强子的v3、△v3对Ach的依赖,在统计误差范围内结果都显示了较为显着的线性关系,这一结果与局域电荷守恒理论所预言的相符合。我们还对v3的斜率随中心度的变化与ALICE发表的v2的结果做了对比,结果显示椭圆流和三角流的斜率均是为正的,而且三角流的量级大约是椭圆流的三分之一,这一结果与局域电荷守恒理论所预言的也是相一致的。因此,我们推测在LHC 5.02TeV能区观测到的各向异性流和电荷不对称系数的线性关系很有可能来自于局域电荷守恒这一物理机制。
李淼[10](2017)在《KN势对中能重离子碰撞中K介子产生影响的研究》文中指出核物质状态方程(EOS)一直都是核物理领域一个十分重要的课题。重离子碰撞中产生的K介子可以作为核反应中形成的高密核物质的一个有效探针,结合输运模型模拟可以提取出高密核物质状态方程的相关信息。目前人们对同位旋对称(中子、质子数目相同)核物质的状态方程已经有一定的了解,认为其具有“软”的性质,但对于同位旋不对称的核物质仍旧不是十分清楚。近年来随着研究的不断深入,同位旋非对称核物质的EOS渐渐引起了大家的关注,其中引起热议的便是其最大的不确定部分,即来自于密度依赖的对称能部分。通过对实验数据和输运模型的模拟相结合可以作为探究高密核物质状态方程的一个有效方法。本文首先对K介子以及国内外重离子碰撞领域运用的输运模型作以相关介绍,并在最近更新的极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型基础上,以中能区(入射能量为0.6-2.0GeV/nucleon)Au+Au碰撞为例,探究了时间步长对各种观测量(质子以及π介子的产额和集体流)的影响。发现观测量会不同程度的受到时间步长的影响,其对π介子相关观察量的影响更明显于对质子的作用。本文进一步在UrQMD模型中引入了K介子与核子间相互作用势(KN势),详细给出了KN势推导过程以及如何应用到现有模型当中。同样以中能区Au+Au碰撞为例,研究了KN势对K介子产额和直接流、椭圆流的影响。研究结果表明,KN势使得K+和K0介子与核子之间存在排斥作用,从而产生与核子反向的直接流。当考虑KN势后,能够更好的再现K介子集体流的实验数据。还研究发现了K0/K+产额比依赖于对称能的“软硬”,发现“软”的对称能给出的K0/K+产额比更高;入射能量越低时,K0/K+产额比对对称能的敏感性就越强。入射能量为0.8 GeV/nucleon时,K0/K+产额比对对称能的敏感性要高于π-/π+产额比。随着实验上对重离子碰撞过程中K介子相关观察量的进一步准确测量,以及输运模型的不断优化,可以在这一能量下,利用K介子对对称能进行合理有效的约束。
二、重离子碰撞中的K介子流(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、重离子碰撞中的K介子流(英文)(论文提纲范文)
(1)细推物理须行乐——祝贺李政道95华诞(论文提纲范文)
一、学生时代 |
二、对物理学的贡献 |
三、对21世纪物理学的影响 |
四、对中国科学、教育事业的贡献 |
(3)相对论磁流体力学的理论研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 相对论重离子碰撞与夸克胶子等离子体简介 |
1.2 相对论流体力学 |
1.3 相对论耗散流体力学的问题 |
1.4 约定和符号 |
1.5 本文提纲 |
第二章 热力学和相对论流体力学 |
2.1 热力学 |
2.2 相对论理想流体力学 |
2.3 协变热力学 |
2.4 相对论耗散流体力学 |
2.4.1 匹配条件 |
2.4.2 耗散量的张量分解 |
2.4.3 速度场的定义 |
2.4.4 相对论Navier-Stokes理论 |
2.4.5 Israel-Stewart理论 |
2.5 本章小结 |
第三章 相对论理想磁流体力学 |
3.1 洛伦兹变换 |
3.2 相对论气体动力学和能动量张量 |
3.3 电磁场张量和麦克斯韦方程 |
3.4 相对论理想磁流体力学 |
3.5 1+1维相对论磁流体力学中的解析Bjorken流 |
3.6 含纵向加速度的1+1维相对论磁流体力学 |
3.7 含磁化效应的1+1维相对论磁流体力学 |
3.8 本章小结 |
第四章 相对论电阻磁流体力学 |
4.1 相对论耗散磁流体力学 |
4.2 反常磁流体力学 |
4.3 含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学 |
4.4 本章小结 |
第五章 角动量粘滞流体力学 |
5.1 角动量理想流体力学 |
5.1.1 热力学 |
5.1.2 角动量理想流体力学 |
5.1.3 协变热力学 |
5.2 角动量粘滞流体 |
5.2.1 匹配条件 |
5.2.2 耗散量的张量分解 |
5.2.3 速度场的定义 |
5.2.4 一阶角动量粘滞流体力学 |
5.3 本章小结 |
第六章 工作总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
附录A 附录 |
A.1 坐标变换 |
A.1.1 Minkowski时空 |
A.1.2 光锥坐标 |
A.1.3 Milne坐标 |
A.2 电磁场变换规则 |
参考文献 |
在校期间发表的论文、科研成果等 |
致谢 |
(4)LHC-ALICE实验铅核-铅核中V0强子信号提取及优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 理论基础与研究背景 |
1.1 标准模型 |
1.2 量子色动力学 |
1.3 夸克胶子等离子 |
1.4 奇异强子物理 |
第二章 实验装置 |
2.1 大型强子对撞机 |
2.2 ALICE实验 |
2.2.1 内部径迹系统(ITS) |
2.2.2 时间投影室(TPC) |
2.2.3 VZERO计数器 |
2.2.4 ITS升级项目 |
第三章 V~0强子弱衰变拓扑学与运动学 |
3.1 V~0强子弱衰变拓扑学 |
3.2 V~0强子弱衰变的重建 |
3.2.1 带电粒子径迹参数方程 |
3.2.2 V~0强子在探测器中的衰变构型 |
3.2.3 V~0强子弱衰变顶点重建 |
3.2.4 New weak decay finder原理 |
3.3 V~0强子衰变运动学变量—Armenteros-Podolanski |
第四章 分析方案 |
4.1 事件筛选 |
4.2 V~0强子的重建 |
4.3 V~0强子信号提取 |
4.4 重建效率修正 |
第五章 实验结果 |
5.1 V~0强子在不同中心度下的横动量谱 |
5.2 “Sailor”和“Cowboy”粒子的产额比 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)非对称核物质性质的相对论性自洽场理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 核物质状态方程研究现状 |
1.2 手征对称性以及Nambu–Jona-Lasinio (NJL)模型简介 |
1.3 相对论介子交换理论概述 |
1.4 中子星研究现状 |
1.5 相对论冲量近似下的对称势和介质核子 -核子散射截面 |
1.6 高动量分布历史回顾 |
1.7 本文创新点与主要内容 |
第二章 相对论平均场近似以及核物质状态方程 |
2.1 正则量子化 |
2.2 只含标量和矢量介子的状态方程 |
2.3 常见的相对论平均场模型 |
2.4 NJL模型的状态方程以及耦合参数设定 |
2.5 不同模型的对称核物质性质 |
2.6 本章小结 |
第三章 非对称核物质状态方程与中子星性质 |
3.1 非对称核物质状态方程与中子星质量和半径关系 |
3.2 非对称核物质性质与中子星Glitches现象 |
3.3 夸克以及混合物质的状态方程 |
3.4 混合星的一些计算结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 在NJL模型框架下研究对称势和介质核子-核子散射截面 |
4.1 光学势,对称势以及介质核子-核子散射截面的公式体系 |
4.2 手征模型下的计算结果与讨论 |
4.3 本章小结 |
第五章 核子高动量分布的理论机制研究 |
5.1 平均场近似下协变的核子格林函数与自能 |
5.2 核子高动量分布的起因 |
5.3 尝试自洽求解核子高动量分布 |
5.4 本章小结 |
第六章 论文总结和展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 数值计算方法与过程 |
A.1 对称核物质状态方程的数值计算方法 |
A.2 中子星状态方程数值计算方法 |
A.3 混合星状态方程数值计算方法 |
A.4 对称势与介质核子-核子散射截面的数值计算方法 |
A.5 注意:本博士论文的文献引用从插图目录开始 |
作者攻读博士学位期间的研究成果 |
(6)超氚核与反超氚核质量和结合能的精确测量(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 古代物质组成观 |
1.2 粒子物理发展史及标准模型 |
1.3 量子色动力学QCD |
1.3.1 量子色动力学QCD特性 |
1.3.2 QCD相图和夸克—胶子等离子体态(QGP) |
1.4 CPT定理 |
1.5 超核物理 |
1.6 相对论重离子对撞 |
1.6.1 几何描述 |
1.6.2 时间演化 |
1.6.3 RHIC上产生QGP的实验证据 |
1.6.4 RHIC一期能量扫描的主要实验结果 |
1.7 本论文的内容与结构 |
第2章 核乳胶中超核结合能的测量及其重新刻度 |
2.1 重新刻度的技术细节 |
2.2 结果讨论 |
2.3 小结 |
第3章 相对论重离子对撞实验装置 |
3.1 相对论重离子对撞机(RHIC) |
3.2 螺线管径迹探测器(STAR detector) |
3.2.1 时间投影室[135] |
3.2.2 飞行时间探测器[136] |
3.2.3 重味径迹探测器[137] |
第4章 超氚核与反超氚核质量测量中的STAR数据分析及结果 |
4.1 数据集选取 |
4.2 STAR探测器对带电粒子的粒子鉴别 |
4.2.1 通过电离能损鉴别带电粒子 |
4.2.2 通过粒子质量鉴别带电粒子 |
4.3 超氚与反超氚不变质量的重构 |
4.4 能损修正 |
4.5 系统误差估计 |
4.6 小结 |
第5章 物理结果讨论 |
5.1 超氚的结合能 |
5.2 超氚与反超氚的质量差别 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(7)中能重离子碰撞中K介子集体流研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
一、研究背景 |
二、K介子的性质及产生过程 |
(一) K介子的相关性质 |
(二) K~+介子产生的主要反应道 |
三、研究的意义 |
第二章 输运模型相关介绍 |
一、相关理论模型介绍 |
二、极端相对论量子分子动力学模型(UrQMD) |
(一) UrQMD模型初始化部分介绍 |
(二) UrQMD模型平均场部分介绍 |
(三) UrQMD模型碰撞部分介绍 |
三、集体流相关介绍 |
(一) 直接流 |
(二) 椭圆流 |
第三章 洛伦兹力相关介绍及UrQMD模型改进 |
一、考虑KN势及洛伦兹力相关推导 |
二、考虑洛伦兹力的UrQMD模型改进 |
第四章 KN势对K介子产生影响的结果与讨论 |
一、KN势对K介子产额的影响 |
二、洛伦兹力对K介子集体流的影响 |
三、洛伦兹力对K介子方位角分布的影响 |
总结与展望 |
参考文献 |
个人简历及攻读硕士学位期间已发表的论文 |
致谢 |
(8)喷注在致密核介质中的传输以及光子和胶子韧致辐射过程(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 引言 |
1.1 标准模型简介 |
1.2 量子色动力学简介 |
1.3 夸克胶子等离子体 |
1.4 相对论重离子碰撞 |
1.4.1 初始条件 |
1.4.2 QGP的产生和流体力学膨胀 |
1.4.3 强子化和冷却 |
1.5 喷注淬火 |
1.5.1 喷注淬火的基本框架 |
1.5.2 部分子能量损失 |
1.6 本论文纲要 |
第二章 部分子在核介质中的传输:横向和纵向弹性散射 |
2.1 领头阶末态部分子分布函数 |
2.2 单次散射情况下的弹性碰撞 |
2.2.1 强子张量的二阶梯度展开 |
2.2.2 引入Yukawa势表示散射胶子场关联函数 |
2.3 多次散射情况下的弹性碰撞 |
2.4 本章小结 |
第三章 核介质中由横向和纵向散射诱导的光子韧致辐射 |
3.1 领头阶光子辐射过程 |
3.2 单次散射情况下的光子辐射过程 |
3.2.1 强子张量的二阶梯度展开 |
3.2.2 引用Yukawa势表示胶子场关联函数 |
3.2.3 单次散射情况下光子辐射过程中各个费曼图的强子张量 |
3.3 多次散射情况下的光子辐射过程 |
3.4 本章小结 |
第四章 核介质中由横向和纵向散射诱导的胶子韧致辐射 |
4.1 领头阶胶子辐射过程 |
4.2 介质激发的胶子辐射过程 |
4.3 介质激发的胶子辐射过程中各个费曼图的强子张量 |
4.4 本章小结 |
第五章 重味夸克在核介质中的胶子韧致辐射 |
5.1 重夸克在真空中的胶子辐射过程 |
5.2 重夸克在核介质中的胶子辐射过程 |
5.3 介质激发的重夸克胶子辐射过程中各个费曼图的强子张量 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
完成工作目录 |
(9)ALICE实验5.02TeV铅铅碰撞中带电粒子的v2、v3的电荷不对称系数依赖(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 标准模型和量子色动力学 |
1.2 相对论重离子碰撞 |
1.3 CP破缺 |
1.4 各向异性流 |
1.5 手征磁波(CMW)理论 |
第二章 LHC-ALICE实验 |
2.1 LHC大型强子对撞机 |
2.2 ALICE探测器 |
2.3 ALICE实验离线分析框架 |
第三章 各向异性流的计算方法 |
3.1 事件平面法 |
3.2 粒子关联法 |
第四章 ALICE 5.02TeV下Pb-Pb碰撞中v_2、v_3电荷不对称系数依赖的研究结果 |
4.1 碰撞事件和粒子的选取 |
4.2 A_(ch)的计算和修正 |
4.3 椭圆流v_2的电荷不对称系数的依赖 |
4.4 三角流v_3的电荷不对称系数的依赖 |
第五章 总结和展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)KN势对中能重离子碰撞中K介子产生影响的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
一、K介子及其性质相关介绍 |
(一) K介子的几个基本本质属性 |
(二) 奇异粒子的典型产生方式 |
(三) 关于K介子产生的主要反应道 |
二、对称能研究背景及现状 |
三、集体流 |
(一) 直接流 |
(二) 椭圆流 |
四、研究意义与主要内容 |
第二章 输运理论及模型介绍 |
一、相关模型介绍 |
二、极端相对论量子分子动力学模型(UrQMD) |
(一) UrQMD模型初始化部分介绍 |
(二) UrQMD模型平均场部分介绍 |
(三) UrQMD模型碰撞部分介绍 |
第三章 时间步长的选取对观测量的影响 |
一、步长选取对π 介子产额的影响 |
二、步长选取对质子和π 介子集体流的影响 |
第四章 KN相互作用势及模型改进 |
一、KN相互作用势推导 |
二、UrQMD模型改进 |
第五章 KN相互作用势对K介子产生的影响 |
一、KN相互作用势对K介子产额的影响 |
二、KN相互作用势对K介子集体流的影响 |
三、K~0 /K~+产额比对对称能的敏感性探究 |
总结 |
参考文献 |
个人简历及攻读硕士学位期间已发表的论文 |
致谢 |
四、重离子碰撞中的K介子流(英文)(论文参考文献)
- [1]细推物理须行乐——祝贺李政道95华诞[J]. 叶铭汉. 现代物理知识, 2021(Z1)
- [2]李政道与量子场论[J]. 黄涛. 现代物理知识, 2021(Z1)
- [3]相对论磁流体力学的理论研究[D]. 佘端. 华中师范大学, 2021
- [4]LHC-ALICE实验铅核-铅核中V0强子信号提取及优化[D]. 郭超. 华中师范大学, 2021
- [5]非对称核物质性质的相对论性自洽场理论研究[D]. 韦斯纳. 东南大学, 2020
- [6]超氚核与反超氚核质量和结合能的精确测量[D]. 刘鹏. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [7]中能重离子碰撞中K介子集体流研究[D]. 杜雨珊. 沈阳师范大学, 2018(11)
- [8]喷注在致密核介质中的传输以及光子和胶子韧致辐射过程[D]. 张乐. 华中师范大学, 2018(06)
- [9]ALICE实验5.02TeV铅铅碰撞中带电粒子的v2、v3的电荷不对称系数依赖[D]. 陈硕. 华中师范大学, 2018(12)
- [10]KN势对中能重离子碰撞中K介子产生影响的研究[D]. 李淼. 沈阳师范大学, 2017(01)