高能反應(yīng)過(guò)程反重子與重子比率.pdf

1、相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)的目的是探索極端相對(duì)論情況下極高溫度與能量密度下核物質(zhì)通過(guò)相變解禁閉形成夸克膠子等離子體(QGP)存在的信號(hào)。最近RHIC實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一些“反?！爆F(xiàn)象，引起人們的普遍關(guān)注。部分子的標(biāo)準(zhǔn)碎裂模型沒(méi)有給出自洽的解釋，而原來(lái)用作解釋核核反應(yīng)的組合模型則能夠給出解釋。另一方面，最近PHOBOS實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果表明，RHIC重離子碰撞的帶電粒子多重?cái)?shù)、帶電粒子贗快度分布以及帶電粒子平臺(tái)分布的高度，與e+e-湮沒(méi)實(shí)驗(yàn)具有相同的行為。這

2、些實(shí)驗(yàn)事實(shí)似乎表明兩種完全不同的反應(yīng)，導(dǎo)致多粒子產(chǎn)生的強(qiáng)子化機(jī)制具有某些共同之處。因此發(fā)展與完善在e+e-湮沒(méi)過(guò)程取得成功的強(qiáng)子化模型，探索能否推廣到相對(duì)論重離子碰撞、解釋重離子碰撞實(shí)驗(yàn)是十分必要的。相對(duì)論重離子碰撞的強(qiáng)子化結(jié)果是檢驗(yàn)強(qiáng)子化機(jī)制的重要途徑，強(qiáng)子化機(jī)制的研究也能夠?qū)?shí)驗(yàn)做出預(yù)言或檢驗(yàn)。 “夸克組合，，模型(QCM)是針對(duì)e+e-湮沒(méi)發(fā)展與逐步完善起來(lái)的，其強(qiáng)子化的基本圖像是夸克隨機(jī)組合過(guò)程。對(duì)于由大量夸克反夸克(包

3、括碰撞強(qiáng)子攜帶的凈味初始夸克)組成的色單態(tài)系統(tǒng)相空間密度非常大，夸克與反夸克(夸克)之間不斷的交換顏色發(fā)生相互作用，如果它們之間相對(duì)速度足夠低(快度上近關(guān)聯(lián))，即相互作用時(shí)間足夠長(zhǎng)，總能夠形成色單態(tài)形成強(qiáng)子。經(jīng)過(guò)發(fā)展完善的夸克組合模型不僅能夠處理新生夸克系統(tǒng)的強(qiáng)子化過(guò)程，也能夠處理含有入射強(qiáng)子攜帶凈夸克系統(tǒng)的強(qiáng)子化。該模型直接從夸克層次出發(fā)，不需要任何額外假定，利用夸克質(zhì)量表示夸克的產(chǎn)生幾率，得到的直生介子、重子產(chǎn)生幾率是與反應(yīng)過(guò)程無(wú)關(guān)

4、的普適質(zhì)量公式。對(duì)于含有初始夸克系統(tǒng)的強(qiáng)子化過(guò)程，不僅夸克產(chǎn)生幾率與初始夸克味道和反應(yīng)能量有關(guān)，各種強(qiáng)子產(chǎn)率也與初始夸克味道有關(guān)和反應(yīng)能量有關(guān)。按照這個(gè)圖像，成功解釋了e+e-湮沒(méi)過(guò)程不同味道jet事例領(lǐng)頭粒子多重?cái)?shù)的差別，通過(guò)比較不同初始夸克jet的多重?cái)?shù)，對(duì)強(qiáng)相互作用味道無(wú)關(guān)性作出了檢驗(yàn)。PP反應(yīng)與重離子碰撞過(guò)程強(qiáng)子化前的夸克反夸克系統(tǒng)就是這種含有初始凈味夸克的色單態(tài)系統(tǒng)，夸克組合模型也適合處理這種系統(tǒng)的強(qiáng)子化過(guò)程。 本文首

5、先分析研究了pp(-p)反應(yīng)的強(qiáng)子化過(guò)程。得到的平均夸克產(chǎn)生幾率與具體反應(yīng)過(guò)程以及具體反應(yīng)道有關(guān)，這種影響在很高能量下仍然比較明顯。由此得到的兩種反應(yīng)末態(tài)粒子產(chǎn)率也不完全相同。特別是對(duì)于pp反應(yīng)，因?yàn)槿肷涞馁|(zhì)子攜帶的都是夸克ud,使得平均ud夸克的幾率比反夸克-u-d的幾率明顯高，使得含有ud夸克粒子的產(chǎn)率也會(huì)提高。本文給出了pp與p-p兩種反應(yīng)各種強(qiáng)子的產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)相同味道的強(qiáng)子的產(chǎn)率不再相同。對(duì)于pp反應(yīng)，本文的結(jié)果表明同位旋對(duì)稱性不

6、再嚴(yán)格成立。非常有意義的預(yù)言是反粒子的產(chǎn)率明顯低于相應(yīng)的粒子的產(chǎn)率，這與重離子碰撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的/＜1完全吻合。對(duì)于末態(tài)π±、K±介子，其多重?cái)?shù)包括了各種衰變貢獻(xiàn)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍表明反粒子的產(chǎn)率小于相應(yīng)粒子的產(chǎn)率，本文的計(jì)算結(jié)果基本與實(shí)驗(yàn)一致。本文也分析了兩種反應(yīng)中奇異抑制因子隨能量的改變，雖然實(shí)驗(yàn)誤差比較大，但預(yù)言與實(shí)驗(yàn)的比較表明，不需要任何額外假定，結(jié)果基本與實(shí)驗(yàn)一致。 在此基礎(chǔ)上，本文第三章分析與探討了相對(duì)論重離子碰