重离子碰撞中守恒荷涨落与QCD相变的输运模型研究

摘要：

相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC)-STAR(Solenoid Tracker at RHIC)实验测量了sNN=7.7～200 GeV能量下Au+Au碰撞中的净质子(净重子的代表)、净电荷和净K介子(净奇异数的代表)多重数分布的累积量,发现净质子四阶累积量与二阶累积量之比(κσ2)呈现出了非单调的能量依赖性行为.在相对论重离子碰撞实验中只能测到末态粒子的信息.因此,基于多相输运(A Multi-Phase Transport,AMPT)模型对Au+Au碰撞系统中守恒荷(重子数、电荷数和奇异数)的涨落性质进行了研究,发现AMPT模型的结果基本能描述RHIC-STAR实验结果.更重要的是,利用AMPT模型了解了相对论重离子碰撞动力学演化过程中几个关键效应(守恒荷粒子的产生和扩散、强子化、强子再散射和弱衰变)对守恒荷涨落演化及其粒子关联函数的影响.发现正负电荷之间关联可能源于弦熔化机制,重子(质子)关联函数符合重子数守恒期望,奇异数(净K介子)的关联函数源于对产生,这些代表量与守恒荷的对应关系行为上定性一致,但数量不同.虽然AMPT模型目前缺乏临界涨落机制,但我们的结果可以为守恒荷涨落的研究提供一条基线,这有助于在相对论重离子碰撞中寻找量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)临界点(Critical End Point,CEP)附近可能的临界行为.初步在模型中考虑临界密度涨落,结果发现它起着一定的作用.

关键词：守恒荷、涨落、累积量、关联函数、QCD相变、临界点

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分类号：O41;O56(理论物理学)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科学院战略性先导科技专项;广东省基础与应用基础研究重大项目

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共28页

页码：176-203