【摘 要】
:
高能核物理主要研究极端条件下的核物质的状态和性质,美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)可以将原子核加速到接近于光速的速度进行碰撞,碰撞早期会形成一种核物质的新状态——夸克-胶子等离子体。相对论重离子碰撞物理的主要研究内容之一就是研究夸克-胶子等离子体的各种性质。我们主要运用多相输运模型(AMPT)对相对论重离子碰撞中与夸克-胶子等离子体相关
【机 构】
:
中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
论文部分内容阅读
高能核物理主要研究极端条件下的核物质的状态和性质,美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)可以将原子核加速到接近于光速的速度进行碰撞,碰撞早期会形成一种核物质的新状态——夸克-胶子等离子体。相对论重离子碰撞物理的主要研究内容之一就是研究夸克-胶子等离子体的各种性质。我们主要运用多相输运模型(AMPT)对相对论重离子碰撞中与夸克-胶子等离子体相关的实验现象进行研究和分析,为实验结果提供理论解释。本文中我们运用AMPT模型主要针对以下两个方面开展物理研究:手征磁效应(CME)和QCD临界点(CEP)。由于高速运动的旁观者粒子可以在相对论重离子碰撞区域形成一个非常强的磁场,强磁场会使得处于其中的手征费米子沿着磁场方向被磁化,右手夸克的自旋方向与动量方向相同,左手夸克的自旋方向与动量方向相反,在磁场作用下以及手征费米子不平衡的情况下,可以形成沿着磁场方向的电流,这就是手征磁效应(CME)。目前实验上探测CME的观测量都包含有背景效应的贡献,使得探测到的电荷分离信号是否由CME导致难以定论并陷入争论之中。我们运用AMPT模拟实验上金核+金核的碰撞数据,计算了CME观测量RΨm,发现其能区分出背景效应和手征磁效应:只有背景效应时,RΨm形状是平的;而当加入CME导致的初始电荷分离时,RΨm形状是凹型。此外我们对比了γ和RΨm这两个观测量对不同初始电荷分离参数(CME的强度)的响应,以及分析它们对初始电荷分离参数的敏感度,发现这两个观测量对CME的响应都是非线性的。此研究对于如何通过不同的CME观测量在实验中寻找CME具有一定的指导意义。QCD相图的研究一直是高能核物理的重点研究方向之一。尤其对于QCD临界点的寻找,人们提出了很多观测方法,比如:轻核产额比,HBT半径,守恒荷的涨落等等。我们运用AMPT研究Au+Au碰撞系统中的守恒电荷涨落的动力学演化以及粒子关联。我们计算了守恒电荷的矩(均值、标准差、偏度和峰度),发现未加入临界涨落物理的AMPT结果和实验吻合较好,目前AMPT的结果未观察到非单调行为。此外,我们还研究了矩乘积的阶段演化,揭示了矩乘积在重离子碰撞中的动态演化过程中的变化。我们通过对比由AMPT获得的净电荷矩与泊松分布下的期望值,存在的差异表明正电和负电粒子之间存在着正的两粒子相关性,这可能是由于不同演化阶段的不同动力学过程引起的。此研究为理解实验上测量的守恒电荷涨落的物理起源和如何寻找QCD临界点提供了一定的理论参考。
其他文献
众多的天文学和宇宙学观测都表明了暗物质的存在,且是宇宙物质组成的主要部分。大质量弱相互作用粒子(Weakly Interacting Massive Particle,WIMP)被认为是最有可能的暗物质候选粒子。关于WIMP暗物质粒子的直接探测已经成为当今物理学的前沿课题。最近几十年来,国际上已有各种地下探测实验(例如XENON、LUX)展开了对WIMP暗物质的直接测量。位于中国锦屏地下实验室(C
核能作为一种能量密度高、洁净、低碳的能源,近年来受到了前所未有的重视并得到有序发展。核燃料循环是核工业的基础,以铀的高效利用为目的的先进核燃料循环体系,因回堆复用的需求,对后处理得到的铀产物的纯度提出了较高的要求。在燃料循环中的铀转化和乏燃料后处理过程中,常采用氟化挥发技术转化或者回收铀,得到的UF6产物中通常含有以MoF6为代表的较难净化去除的高挥发性金属氟化物。目前普遍采用精馏法和选择性吸附法
多肽或蛋白质在某些条件下会从其可溶形式转化为高度有序的纤维聚集体,这种普遍的现象在许多领域都非常重要。研究表明,某些神经退行性疾病,例如阿尔茨海默症(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿病(HD)和肌萎缩性侧索硬化症(ALS),是由多肽或蛋白的错误折叠和聚集引起的。多肽或蛋白自组装成有序的线性结构是许多生物系统的重要组成部分,并且在生物传感器、药物输送、催化、组织支架、二氧化碳捕获和逆转录病毒基因转移
电子枪是电子加速器中被加速粒子的源头,决定了整台加速器的束流性能。自由电子激光等大装置所要求的低发射度、高亮度电子束使得电子枪在国际上受到了广泛的关注和应用。而光阴极微波电子枪的出现和发展推动了自由电子激光、超快电子衍射等装置的发展,并将继续推动这些大装置向着更紧凑和更高效率的方向发展。随着科学研究的不断深入,未来极紧凑高亮度光源技术也对下一代光阴极微波电子枪提出了更低发射度、更低能散的需求。上海
熔盐堆是先进四代堆中唯一的液态燃料反应堆,由于液态燃料的特点使得熔盐堆中锕系核素和裂变产物的行为和分布对熔盐堆的设计、建造、运行和安全产生重要影响。中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)正在开展钍基熔盐堆核能系统(TMSR)的研发,以研究锕系核素和裂变产物行为和分布及其对熔盐堆运行和干法分离影响为目标的熔盐反应堆化学成为一项亟待开展的重要工作。贵金属裂变产物是核裂变产物的重要组成部分。贵金属裂
波前是由等相位面形成的曲面,波前检测的实质是定量相位恢复。由于在可见光波段以及更高频段,探测器只能采集振幅信息。因此需要借助各种手段从光强信息中提取相位信息。在同步辐射光束线中,波前的性质由光源点和光路的设计决定,在传输中光学器件的缺陷和表面误差,将导致波前的畸变。常见的如反射镜的面形误差和姿态失调会影响其聚焦性能,组合折射透镜的波面误差也会影响其聚焦光斑强度分布,对某些实验存在不利影响。因此准确
夸克和胶子是标准模型里基本粒子的成员,宇宙大爆炸早期产生的夸克胶子等离子体在相对论重离子碰撞中也可以产生,因此研究夸克胶子等离子体可以帮助我们理解早期宇宙的起源和演化问题,同时也有助于更进一步地理解物质的基本结构。夸克胶子等离子体的存在,提供了相对特殊的环境,它为一些反常输运效应的存在提供了必要条件,比如手征磁效应CME、手征分离效应CSE、手征磁波CMW等效应。手征磁效应是指:强磁场存在的情况下
水是生命之源。水资源尤其是淡水资源,在人类的生存和可持续发展中具有决定性作用。虽然地球水资源丰富,但其中只有2.53%是可供人类饮用的淡水,并且这些淡水大部分是以冰雪的形式存在于南北两极、高山冰川、大陆冰盖和永久冻土层中。又由于淡水资源分布不均匀的原因,人类始终面临着淡水资源短缺的危机。而如何高效的将海水淡化是解决淡水资源短缺的关键。目前海水淡化的方法有多种,其中最常用的就是利用水分子在纳米管道中
复杂体系的特点包括两个方面,组分自身的复杂性,例如化学成分复杂,空间结构复杂,以及各组分之间联系的复杂性,例如存在组分间的相对运动、化学反应等。在如此复杂的体系内提取出目标组分的时空演化过程,对成像方法的空间分辨率、时间分辨率、成像深度以及对体系的非侵入性提出了更高的要求。现在常见的成像方法中,相对于基于可见光、核磁共振以及中子的成像方法,X射线成像可以在保留高穿透性的前提下,兼顾优异的时间、空间
强相互作用的量子色动力学(Quantum chromodynamics,QCD)预测了从强子态到解禁态夸克胶子等离子体(Quark Gluon Plasma,QGP))物质的相变,而在夸克胶子等离子体中,对应于部分子物质的自由度。为了获得相变发生的高温或高密条件,极端相对论重离子碰撞实验使得在实验室条件下研究这种物质提供了可能。自欧洲核子中心(European Organization for N