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现代物理研究表明,强子物质是由夸克和胶子组成的。量子色动力学预言,在极端高温高密条件下,普通强子物质会发生解禁闭相变,产生由夸克和胶子组成的新物质形态——夸克胶子等离子体(Quark-Gluon-Plasma,QGP)。相对论重离子碰撞试验中,两高速飞行的离子在某一时刻发生碰撞,瞬间在一个较小的空间积累巨大的能量,可能达到退禁闭条件,产生QGP。美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)上进行的质心系能量√SNN=200GeV的Au+Au碰撞实验中,已经找到QGP存在的证据。
RHIC的研究发现,QGP产生的信号主要有反应QGP形成的集体流信号,如直接流,椭圆流等,以及由于QGP的产生而带来的修正,如双轻子和大横动量光子的直接产生,奇异粒子产额的增加和J/Ψ的压低,喷注淬火效应,不同能量范围的双强子角关联研究中单喷注的发现及away-side双峰结构的出现。马国亮等人基于AMPT模型的研究表明双峰结构主要是由部分子级联和强子再散射产生的,且部分子级联是双峰出现的必要条件。
为了检验这一结论,本文从描述重离子碰撞系统演化的Boltzmann方程出发,建立了一个部分子级联的蒙特卡洛模型来模拟喷注穿越重离子碰撞中所产生的热密物质并发生弹性散射的过程。从而研究了高能部分子在QGP中的弹性能量损失,以及此过程对热密物质的能动量分布带来的影响。我们的研究表明,如果高能喷注是以固定的角度从固定的起点开始在QGP中穿越,则这种由部分子弹性碰撞构成的级联过程可以导致强子角关联研究中away-side双峰结构的出现。然而,当考虑到高能喷注的各种可能产生点以及各种可能的飞行方向后,双峰消失了。
另外我们蒙特卡洛产生器也很方便进行能量损失的研究。在以前的弹性碰撞能量损失的计算中通常人们引入了小角近似以方便计算。我们的模拟结果表明这种小角近似的采用会导致喷注在单位长度内能量损失的提高。