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文檔簡介

1、20111206,本文的結(jié)構(gòu): 一、色玻璃凝聚態(tài)介紹 二、流體力學介紹 三、將色玻璃凝聚態(tài)與流體力學結(jié)合 四、理論分析與實驗結(jié)果 五、總結(jié),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度時間要慢,并且是無序的。它就像玻璃,在長時間內(nèi)是無序的,短時間內(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)更高動量態(tài),所以耦合變得很弱。膠子密度在 時,是一個多粒子玻色凝聚態(tài)。 2、C

2、G是廣泛描述所有高能強子和核相互作用的一種方法。,色玻璃凝聚態(tài)介紹,CGC,經(jīng)典模型:MV模型,量子演化效應: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,只能應用模型計算,PRD49,3352;PRD50,2225;PRD49,2233,3、大橫動量的膠子會不斷輻射小橫動量的膠子,小橫動量的膠子將會去填充剩余空間。,色玻璃凝聚態(tài)介紹,強子內(nèi)隨著x減小,膠子發(fā)生飽和,,x是指膠子的動量分數(shù),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 子會停止增長。,膠子分布不變化的時的動量定義為飽和動量。,4、膠子飽和現(xiàn)象,在x很小時才發(fā)生飽和,即小x問題,

3、hep-ph/0202270,對飽和與飽和度的理解,化學中定義溶解度為:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,在有限的核內(nèi),在一定的能量情況下,膠子數(shù)目達到飽和時的膠子橫動量大小,通過對比化學溶解度與膠子飽和,我們對飽和度作如下定義:,5、兩個碰撞核的飽和,定義兩個飽和度,,為了保持對稱性,加上絕對值,注:文中,Pt can be interpreted as the intrinsic transverse momentum of the glue at high parton densities.(PRD59. 094002),Kt is the transv

4、erse momentum at which we measure the correlation functions(i.e. the transverse resolution of the exernal probe. (PLB510:145-154,2001 ),為參與碰撞的膠子的橫動量。,為產(chǎn)生膠子的橫動量,6、末態(tài)帶電粒子多重數(shù)分布,A,B,微分散射截面,NPA747(2005)609-629,對橫動量分區(qū),(1)、,在這個區(qū)域內(nèi),兩個核都在飽和區(qū);,、,都取,A,飽和:,(2)、,在這個區(qū)域內(nèi),核 處于飽和區(qū),而核 處于不飽和區(qū);,取,A,取,B,(3)、,核 與核 都不飽和。,

5、、,B,都取,末態(tài)帶電粒子多重數(shù)分布為:,NPA747(2005)609-629,這就是DM的最終公式, 它是假設碰前的膠子分布就是末態(tài)帶電多重數(shù)的分布。這個式子表明,末態(tài)帶電粒子多重數(shù)分布與碰撞前兩個核的狀態(tài)關系非常 大(即核是否飽和關系很大。),利用上式擬合實驗數(shù)據(jù),得到實驗圖為:,可以看出DM模型在中心快度區(qū)描述相當好,但在大快度區(qū)與實驗相差較大。出現(xiàn)這種情況的可能原因是:碰撞后膠子的會經(jīng)歷時空演化過程!,Bjorken model,1、在足夠高的能量下,把粒子產(chǎn)額寫成快度的函數(shù)的時候,中心區(qū)域有一個平臺結(jié)構(gòu)。 要求:質(zhì)心系中,時空演化的 兩個碰撞核看起來是一樣的(即要求它們是對稱的)。

6、例如:兩個碰撞核在碰后的很短時間內(nèi),是洛倫茲收縮的,并且以光速向相反的方向運動。,二、流體力學介紹,上述假設是要求高度對稱的,那么兩個核在碰撞前也應是高度對稱的。這些對稱性滿足流體力學方程的對稱性。,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,應考慮橫向流的效應。,J. D. Bjorken, Phys. Rev. D 27, 140 (1983).,在局域靜止系中,流體膨脹時,能 量密度變化關系為 ,其中 溫度變化關系為:,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

7、變化也非常慢。末態(tài)粒子的產(chǎn)額與流體力學演化的過程的細節(jié)關系不大,而與碰撞早期在中心區(qū)域沉積的能量關系較大。,DM對動量分數(shù)的定義,NPA 747(2005)609-629,DM arXiv:hep-ph/0602063 PLB523(2001)79中也采用這個公式計算,根據(jù)需要選擇x的定義.,三、將色玻璃凝聚態(tài)與流體力學結(jié)合,1、對DM理論進得修正,高能重離子碰撞導論 p294,由DM PLB523(2001)79文章定義,其中:,PLB523(2001)79,其中,2、完整的DM模型,A,B,DM采用的x,我們采用的x,采用以上公式,x用上述兩種情況均會產(chǎn)生如右圖的情況。,基于以上的分析與償

8、試,我們考慮加上流體力學演化過程 。,3、cooper 理論,Cooper-Frye理論中假定局域靜止系中動量分布是各向同性的并且可以用觀測粒子的玻色分布或費米分布來描述。,不變單粒子在動量空間分布為:,散射截面為:,F. Cooper and G. Frye, Phys. Rev. D 10, 186 (1974). Nucl-th/0404039,最后末態(tài)帶電粒子多重數(shù)分布為:,在一維空間中,對某一快度y,碰撞核中的膠子密度為 :,、碰撞核子在很短時間(幾個fm/c)內(nèi)達到熱來衡(或者局域熱平衡),CGC系統(tǒng)中產(chǎn)生的膠子在很短時間內(nèi)達到局域動力學平衡和化學平衡。 、在熱化過程中,快度分布不

9、會發(fā)生改變。,DM加流體力學得到的末態(tài)帶電粒子多重數(shù)分布為:,Nucl-th/0404039,基于Bjorken模型,我們認為:在時空演化中我們并不關心什么時候產(chǎn)生QGP,什么時候產(chǎn)生化學平衡,什么時候產(chǎn)生熱平衡。我們只關心什么時候 產(chǎn)生末態(tài)帶電粒子多重數(shù);也就是在末態(tài)帶電粒子多重數(shù)產(chǎn)生之前,我們都認為只存在膠子。,能量高,膠子大量存在的時間長,時空演化的時間也長,形成末態(tài)帶電粒子多重數(shù)的時間就應該長,如果用一個參量 來恒量,則能量大, 就大。同時對于非對心碰撞,膠子存在的時間也很較長,如圖。,的物理意義:,四、理論分析與實驗結(jié)果,PHYSICAL REVIEWC83, 024913(2011

10、),實驗數(shù)據(jù)來源于:,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,也有一定的局限性。 2、修改x的定義應該后,使得原來上翹部分有一定的降低,實際是削弱了x對大贗快度區(qū)的影響。 3、加上流體力學演化后,使得理論與實驗符合得很好,說明碰撞前狀態(tài)的膠子分布并不能完全描述末態(tài)多重數(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。,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,部分子能量大,碰后的部分子離碰撞點較遠,相互之間 的距離也遠,它們結(jié)合形成末態(tài)強子時間變長。 6、對相同能量 ,中心度越低時, 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,它們跑到離碰撞點較遠,相互之間的距離也較遠,形成末態(tài)強子的時間變長。,五、總結(jié),1、文章對DM模型進行了修改,對x的修改完全從DM公式出發(fā),修改后對擬合結(jié)果有一定的改善, 但效果不是很明顯。 2、通過把膠子飽和作為流體力學的初始條件,進行流體力學演化后,擬合實驗結(jié)果較好,特別是對大贗快度區(qū)的改善是非??捎^的。

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