膠子飽和課件

1、膠子飽和PPT課件膠子飽和PPT課件本文的結(jié)構(gòu)：一、色玻璃凝聚態(tài)介紹二、流體力學(xué)介紹三、將色玻璃凝聚態(tài)與流體力學(xué)結(jié)合四、理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果五、總結(jié)膠子飽和PPT課件一、色玻璃凝聚態(tài)介紹1、色玻璃凝聚態(tài)描述的是核在碰撞前的一種狀態(tài) 。Colour: 膠子是帶色的，共有8種顏色。Glass:描述高能物理的場演化比自然標(biāo)度時(shí)間要慢，并且是無序的。它就像玻璃，在長時(shí)間內(nèi)是無序的，短時(shí)間內(nèi)是有序的。Condensate:在核里面有高密度的無質(zhì)量的膠子。這些膠子堆積在一起，直到相空間密度足夠高，阻止更多的膠子來占據(jù)。隨著能量的增加，迫使膠子占據(jù)更高動(dòng)量態(tài)，所以耦合變得很弱。膠子密度在 時(shí)，是一個(gè)多粒子玻色

2、凝聚態(tài)。2、CG是廣泛描述所有高能強(qiáng)子和核相互作用的一種方法。色玻璃凝聚態(tài)介紹11s膠子飽和PPT課件CGC經(jīng)典模型：MV模型量子演化效應(yīng)：DGLAP方程，BFKL方程CGC是一種高密弱耦合非微擾狀態(tài)，沒有理論支持，只能應(yīng)用模型計(jì)算PRD49,3352；PRD50,2225；PRD49,2233膠子飽和PPT課件3、大橫動(dòng)量的膠子會(huì)不斷輻射小橫動(dòng)量的膠子，小橫動(dòng)量的膠子將會(huì)去填充剩余空間。色玻璃凝聚態(tài)介紹強(qiáng)子內(nèi)隨著x減小，膠子發(fā)生飽和，x是指膠子的動(dòng)量分?jǐn)?shù)膠子飽和PPT課件飽和并有意味著膠子數(shù)目停止增長，它僅僅意味著大于某一尺度的膠子會(huì)停止增長。膠子分布不變化的時(shí)的動(dòng)量定義為飽和動(dòng)量。sQ4、

3、膠子飽和現(xiàn)象tk在x很小時(shí)才發(fā)生飽和，即小x問題hep-ph/0202270膠子飽和PPT課件對飽和與飽和度的理解化學(xué)中定義溶解度為：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量 在有限的核內(nèi)，在一定在有限的核內(nèi)，在一定的能量情況下，膠子數(shù)的能量情況下，膠子數(shù)目達(dá)到飽和時(shí)的膠子橫目達(dá)到飽和時(shí)的膠子橫動(dòng)量大小動(dòng)量大小 通過對比化學(xué)溶解度與膠子飽和，我們對飽和度作如下定義:膠子飽和PPT課件5、兩個(gè)碰撞核的飽和定義兩個(gè)飽和度，)x/x(Q)x(Q0202sylnx1y2s2se)0y, s (Q)y, s (Q2/y2/00ssmin, se)s/s)(s(Q)s, y,A(

4、QQ2/y2/00ssmax, se)s/s)(s(Q)s, y,A(QQ為了保持對稱性，加上絕對值注：文中sW 膠子飽和PPT課件Pt can be interpreted as the intrinsic transverse momentum of the glue at high parton densities.(PRD59. 094002)Kt is the transverse momentum at which we measure the correlation functions(i.e. the transverse resolution of the exernal p

5、robe.(PLB510:145-154,2001 ) 為參與碰撞的膠子的橫動(dòng)量。 為產(chǎn)生膠子的橫動(dòng)量tktp膠子飽和PPT課件6、末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)分布)p,x(Gx )p,x(Gxpdp1NN4S1 )k,x(dk)p,x()k,x(dk)p,x(pdp1NN4S1)pddE(dpS1dydN2t1A12t22A24t2t2cscp2t2A2t2t1Ap2t2A2t2t1A2t2t2csc32t1t11t11),()1 ()(, )()1 ()(),(4224222xQpxSQQkxQpxSpQkpxxGstssssttsstAB2t2A2t1As2t2t2cc3)kp( ,xk,xdkP

6、11NN4pddE21微分散射截面NPA747（2005）609-629膠子飽和PPT課件對橫動(dòng)量分區(qū)（1）、max, smin, stQQp在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)核都在飽和區(qū)；211222,12tAtApxGxpxGx、都取A4ymin, s2min, ss2min, s2c2cesQ1)Q(1SQ1NN4dydN飽和：stQk sttQkp膠子飽和PPT課件（2）、 max,min,stsQpQ在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，核 處于飽和區(qū)，而核 處于不飽和區(qū)；1A2A211,1tApxGx取A222,2tApxGx取B4ymax, s2min, s2max, s2min, ss2min, s2c2cesQ1Q

7、Qln)Q(1SQ1NN4dydN膠子飽和PPT課件（3）、 min, smax, stQQp核 與核 都不飽和。1A2A211222,12tAtApxGxpxGx、B都取4ymax, s2min, ss2min, s2c2cesQ1)Q(1SQ1NN4dydN膠子飽和PPT課件末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)分布為：4min, s2min, s2max, s4min, s2min, ss2min, ss)y, s(Q11)y, s(Q)y, s(Qlns)y, s(Q1)y, s(Q1)y, s(SQconstdydNNPA747（2005）609-629這就是DM的最終公式， 它是假設(shè)碰前的膠子分布就是

8、末態(tài)帶電多重?cái)?shù)的分布。這個(gè)式子表明，末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)分布與碰撞前兩個(gè)核的狀態(tài)關(guān)系非常 大（即核是否飽和關(guān)系很大。）膠子飽和PPT課件利用上式擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到實(shí)驗(yàn)圖為：可以看出DM模型在中心快度區(qū)描述相當(dāng)好，但在大快度區(qū)與實(shí)驗(yàn)相差較大。出現(xiàn)這種情況的可能原因是：碰撞后膠子的會(huì)經(jīng)歷時(shí)空演化過程！膠子飽和PPT課件Bjorken model1、在足夠高的能量下，把粒子產(chǎn)額寫成快度的函數(shù)的時(shí)候，中心區(qū)域有一個(gè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)。要求：質(zhì)心系中，時(shí)空演化的 兩個(gè)碰撞核看起來是一樣的（即要求它們是對稱的）。例如：兩個(gè)碰撞核在碰后的很短時(shí)間內(nèi)，是洛倫茲收縮的，并且以光速向相反的方向運(yùn)動(dòng)。二、流體力學(xué)介紹膠子飽和P

9、PT課件上述假設(shè)是要求高度對稱的，那么兩個(gè)核在碰撞前也應(yīng)是高度對稱的。這些對稱性滿足流體力學(xué)方程的對稱性。對于大核的中心碰撞，在碰撞軸附近，流體的膨脹沿碰撞軸方向，并且是各向同性的。在中心位置，流體速度為零，但兩邊的流以z/t的速度沿縱向膨脹。在橫向距離比較大時(shí)，應(yīng)考慮橫向流的效應(yīng)。J. D. Bjorken, Phys. Rev. D 27, 140 (1983).膠子飽和PPT課件在局域靜止系中，流體膨脹時(shí)，能量密度變化關(guān)系為 ，其中 溫度變化關(guān)系為：t3411t這說明膨脹過程中，在局域靜止系情況下，能量變化很慢，溫度變化也非常慢。末態(tài)粒子的產(chǎn)額與流體力學(xué)演化的過程的細(xì)節(jié)關(guān)系不大，而與碰撞

10、早期在中心區(qū)域沉積的能量關(guān)系較大。膠子飽和PPT課件DM對動(dòng)量分?jǐn)?shù)的定義yt2, 1eWpxx1lny yexNPA 747(2005)609-629DM arXiv:hep-ph/0602063PLB523(2001)79中也采用這個(gè)公式計(jì)算根據(jù)需要選擇x的定義.max(min), sQ三、將色玻璃凝聚態(tài)與流體力學(xué)結(jié)合1、對DM理論進(jìn)得修正膠子飽和PPT課件y2t22, 1espmx高能重離子碰撞導(dǎo)論 p294由DM PLB523(2001)79文章定義sQxssQxsQxmax, s2min, s11x2x膠子飽和PPT課件2/y2/00ssmin, se)W/W)(W(Q)W, y,A(

11、QQ2/y2/00ssmax, se)W/W)(W(Q)W, y,A(QQ其中:2/00ss)W/W)(W(QQ2/yssmin, seQ)W, y,A(QQ2/yssmax, seQ)W, y,A(QQ膠子飽和PPT課件2yeWQxs2, 1stQp 2yeWpxt2, 1PLB523(2001)79其中膠子飽和PPT課件2、完整的DM模型)p,x(Gx)p,x(Gx1NN4S1 )k,x(dk)p,x()k,x(dk)p,x(1NN4S1)pddE(S1pdyddN2t1A12t22A22cscp2t2A2t2t1Ap2t2A2t2t1A2csc3t21t11t11),()1 ()(, )

12、()1 ()(),(4224222xQpxSQQkxQpxSpQkpxxGstssssttsstAB膠子飽和PPT課件2max, s2min, s4t2min, s2t2221Q02spart2c02c3t2QQp1Qp11)x1 ()x1 (ln)s (QN1NN)pddE(S1pdyddN22min, syt2, 1eWpxDM采用的x我們采用的x2yeWpxt2, 1膠子飽和PPT課件采用以上公式，x用上述兩種情況均會(huì)產(chǎn)生如右圖的情況。基于以上的分析與償試，我們考慮加上流體力學(xué)演化過程 。膠子飽和PPT課件3、cooper 理論Cooper-Frye理論中假定局域靜止系中動(dòng)量分布是各向同

13、性的并且可以用觀測粒子的玻色分布或費(fèi)米分布來描述。 不變單粒子在動(dòng)量空間分布為： )x(T),x(v(E(g)p, x(f散射截面為：1edp)2(gdp)p,x(fpddET/E33 F. Cooper and G. Frye, Phys. Rev. D 10, 186 (1974). Nucl-th/0404039膠子飽和PPT課件)sinh,0 ,(coshRddss2ss20dRpdp)p(f )ycosh(Rpdpd)2(gpdpddNE)2(gdydNs202tts3t2333ch001T/ )ycosh(pexp1)p(fst)ytanh()ytanh(TR4)2(gdydN00

14、3223ch最后末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)分布為：膠子飽和PPT課件在一維空間中，對某一快度y,碰撞核中的膠子密度為 ：dydNyngg)(、碰撞核子在很短時(shí)間（幾個(gè)fm/c）內(nèi)達(dá)到熱來衡（或者局域熱平衡），CGC系統(tǒng)中產(chǎn)生的膠子在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到局域動(dòng)力學(xué)平衡和化學(xué)平衡。、在熱化過程中，快度分布不會(huì)發(fā)生改變。膠子飽和PPT課件3/12)3(43)()(ynyTgDM加流體力學(xué)得到的末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)分布為：)ytanh()ytanh(pd)x1 ()x1 (p1QQpd)x1 ()x1 (p1Qpd)x1 ()x1 (QlnQN1NN)3(86gRdydN00t2QQ42414t2max, s2min

15、, st2QQ42412t2min, st2Q042412QCD2min, s20spart2c02c02chmax, smin, smax, smin, smin, sNucl-th/0404039膠子飽和PPT課件基于Bjorken模型，我們認(rèn)為：在時(shí)空演化中我們并不關(guān)心什么時(shí)候產(chǎn)生QGP，什么時(shí)候產(chǎn)生化學(xué)平衡，什么時(shí)候產(chǎn)生熱平衡。我們只關(guān)心什么時(shí)候 產(chǎn)生末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)；也就是在末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)產(chǎn)生之前，我們都認(rèn)為只存在膠子。 能量高，膠子大量存在的時(shí)間長，時(shí)空演化的時(shí)間也長，形成末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)的時(shí)間就應(yīng)該長，如果用一個(gè)參量 來恒量，則能量大， 就大。同時(shí)對于非對心碰撞，膠子存在

16、的時(shí)間也很較長，如圖。 的物理意義：000膠子飽和PPT課件四、理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果PHYSICAL REVIEWC83, 024913(2011)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于：膠子飽和PPT課件膠子飽和PPT課件84. 2C030. 0085. 3C020. 0025. 4C020. 0065. 4C010. 00膠子飽和PPT課件膠子飽和PPT課件95. 2C040. 0080. 3C020. 0060. 4C020. 00膠子飽和PPT課件分析與結(jié)論：1、模型對高能情況擬合得非常好，對低能低中心度情況擬合得較差，但比DM模型情況要好。原因在于DM模型適用于高能情況， 本模型在DM模型上修改而來，也有一定

17、的局限性。2、修改x的定義應(yīng)該后，使得原來上翹部分有一定的降低，實(shí)際是削弱了x對大贗快度區(qū)的影響。3、加上流體力學(xué)演化后，使得理論與實(shí)驗(yàn)符合得很好，說明碰撞前狀態(tài)的膠子分布并不能完全描述末態(tài)多重?cái)?shù)的分布，碰撞后的演化很重要（特別是對能量很大的部分子。）4、從上面圖形可以得出，能量高流體力學(xué)演化對大贗快度區(qū)的影響很大。能量把DM模型上翹部分完全降下來。膠子飽和PPT課件5、對同一中心度，從 理論擬合可以看出，隨著能量的升高， 值增大。其物理背景可能是：能量升高時(shí)，部分子能量大，碰后的部分子離碰撞點(diǎn)較遠(yuǎn)，相互之間 的距離也遠(yuǎn)，它們結(jié)合形成末態(tài)強(qiáng)子時(shí)間變長。6、對相同能量 ，中心度越低時(shí)， 值越大，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是：大量的部分未參與碰撞，它們跑到離碰撞點(diǎn)較遠(yuǎn)，相互之間的距離也較遠(yuǎn)，形成末態(tài)強(qiáng)子的時(shí)間變長。000膠子飽和PPT課件五、總結(jié)1、文章對DM模型進(jìn)行了修