高能重离子碰撞下净K介子的统计分析

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目前,物理学家们认为环绕在我们周围的所有物质均由强相互作用支配的基本粒子-夸克和胶子组合构成。探测格点QCD预言的新物质形态QGP(夸克胶子等离子体)对于我们了解宇宙起源和尺度很小的物质结构有着重大的意义。先进的科学条件为我们探测QGP提供了新的可能,进行高能重离子碰撞实验使我们探测到了末态粒子的一些信息以设想演化的动力学过程。  强子化过程目前尚未得到很好的理论描述,统计模型是描述强子化过程的一种有效方式。朴素的统计模型只需要温度T和化学势μB即可模拟出末态粒子的产额及横动量等信息。但随着LHC能区实验的逐步开展,这一简单的描述遭遇了严峻的挑战。研究人员在不断的尝试后引入了一些新的物理量到统计模型并取得了成功,这其中就包括加入非化学平衡条件的SHM(统计强子化模型)。SHM在加入非化学平衡条件后给出的粒子产额等信息与实验探测值达到了精准的一致,但对于强子化动力学过程的描述还依赖于进一步的理论支持。  奇异性增强信号为我们判断是否发生QGP相变提供了可能判据,K/π的比值为我们提供了行之有效的测量方法,本文参考了其它文献综合给出了在各个能区下它的比值并进行了比较分析。  本文的主要工作是对净K介子的统计分析。多重数分布是高能物理实验中包含着演化动力学信息的重要物理观测量,净重子数的涨落可能包含着读取相变临界点的关键信息。我们将理论计算的期望值与SHM给出的净产额进行比对以验证描述的可靠性。接着本文采用了用泊松分布描述下的净K介子数目的高阶矩方法对分布图像进行描述。相对论重离子碰撞中产生的粒子是有限的,因此无法避免统计效应对高阶矩的影响。这种高阶矩存在着对能量和中心度的依赖行为。研究表明,统计涨落的高阶矩在实验中起主导作用,消除统计涨落而直观地对动力学高阶矩探究为我们判断是否发生相变提供了行之有效的办法。  最后,我们总结了本文的工作,并展望定量计算可能为高阶矩方法取得突破作了设想。
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