超高能P-P碰撞中橢圓流的研究.pdf

1、量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)研究表明。普通強(qiáng)子物質(zhì)在極端高溫高密條件下可能發(fā)生退禁閉相變,形成夸克膠子等離子體(QGP)。在相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)兩束高速運(yùn)動(dòng)的粒子發(fā)生碰撞后,能量瞬間積累在一個(gè)很小的空間內(nèi),可能達(dá)到強(qiáng)子物質(zhì)發(fā)生退禁閉相變的條件,從而產(chǎn)生QGP物質(zhì)。在RHIC上運(yùn)行的能量為√s=200GeV的Au+Au碰撞實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)找到了QGP存在的依據(jù),但與預(yù)期不同的是,這種高溫高密物質(zhì)具有較小的粘滯性,類似于強(qiáng)耦合的等離子態(tài)(sQG

2、P)。探測QGP產(chǎn)生的信號(hào)有很多種,其中橢圓流信號(hào)是一個(gè)非常重要的信號(hào),在一些末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)很大的重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)探測到了橢圓流。
　　 迄今為止,在質(zhì)子質(zhì)子碰撞實(shí)驗(yàn)中,還沒有探測到橢圓流。2010年11月,在LHC上運(yùn)行的√s=7TeV的質(zhì)子質(zhì)子碰撞實(shí)驗(yàn)中,末態(tài)帶電粒子多重?cái)?shù)已經(jīng)達(dá)到dN/dη≥30。已有理論研究表明,在更高能量下的質(zhì)子質(zhì)子碰撞中,碰撞區(qū)域中的起伏將增大,這將導(dǎo)致空間的各向異性增強(qiáng),從而使得末態(tài)動(dòng)量空

3、間的各項(xiàng)異性增大,橢圓流的值也相應(yīng)增大,因此可以被探測到。我們預(yù)計(jì),在LHC上即將運(yùn)行的√s=14TeV下的質(zhì)子質(zhì)子碰撞實(shí)驗(yàn)中,將有大量大的多重?cái)?shù)事件發(fā)生,很可能探測到QGP物質(zhì)形成的橢圓流信號(hào)。
　　 本文利用既有部分子輸運(yùn)又有強(qiáng)子輸運(yùn)的PACIAE模型,模擬了√s=200GeV-1.4TeV能量下質(zhì)子質(zhì)子最小偏差碰撞。通過對(duì)末態(tài)粒子的橢圓流和偏心率的計(jì)算,得到坐標(biāo)空間的偏心率越大,動(dòng)量空間各項(xiàng)異性的橢圓流也越大的結(jié)論。并且,

4、末態(tài)粒子的橢圓流會(huì)隨著碰撞的質(zhì)心系能量、橫動(dòng)量的增大而增大。最終達(dá)到飽和,橢圓流的最大值可達(dá)到2.5％,這與最近其它一些模型模擬質(zhì)子質(zhì)子碰撞所得到的橢圓流的值相近。最后,我們分別利用PACIAE模型和PYTHIA模型,模擬了能量為√s=14TeV質(zhì)子質(zhì)子碰撞,對(duì)橢圓流與帶電粒子多重?cái)?shù)的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在PACIAE模型中,當(dāng)帶電粒子多重?cái)?shù)越大時(shí),所產(chǎn)生的帶電粒子的橢圓流越大,而在PYTHIA模型中,所得到的橢圓流很小,與帶電粒