喷注淬火的集体流与演化效应和强作用介质的热化

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1、华中师范大学博士学位论文喷注淬火的集体流与演化效应和强作用介质的热化姓名：程鸾申请学位级别：博士专业：理论物理指导教师：王恩科;C.Greiner20090301◎博士学位论文DOCTORALDISS日R]D盯ION致的介质密度变化而引起的对部分子能量损失的影响。但忽略了高能重离子碰撞中由于温度，描述化学非平衡的逃逸度的时空演化过程。而这些都会影响到德拜屏蔽质量，平均自山程的大小，继而影响喷注在强相互作用介质中的散射次数(opacity)，因而对喷注能量损失产生重要影响。本文的研究工作主要分成两个部分，第一

2、部分研究流和部分子演化对I喷注淬火效应的影响。对于部分子演化对喷注淬火的影响，我们利用微扰QCD推导出一组几率方程来研究高能碰撞早期夸克和胶子的化学非平衡的演化过程。我们选择不同的初始条件放入几率方程中来研究演化后横动量随快度的分布和粒子数随快度的分布，并将结果与实验结果进行对照。我们确定了在RHIC中的金一金对心碰撞中，初始温度为550MeV，初始胶子逸度为0．3。我们还得到了温度和逸度随时间的演化关系。我们发现考虑化学非平衡后，与Bjorken预计的l+l维膨胀相比，温度下降的更快。利用这个演化关系，我

3、们分析了德拜屏蔽质量，平均自rfl程随固有时的变化关系，继而得到Topacity与喷注穿过的介质厚度之问的依赖关系。结果表明，在考虑膨胀介质rfl化学非平衡的过程后，由胶子辐射产生的喷注的能量损失与喷注穿过强作用介质的距离成线性关系，而不是在静态强作厂玎介质中预言的平方关系。我们同时还考虑了细致平衡对能量损失的影响，对于中等能量大小的喷注，只有当喷注穿过热QGP介质的距离很短时，其热胶子的吸收能量所占的总喷注能量损失的比例较大，而当喷注能量较大或者喷注穿过热QGP介质距离较大时，吸收能量的贡献并不大。对于流

4、效应对喷注淬火的影响，在Yukawa势的基础上，我们导出新的势模型来描述喷注和存在集体流的介质巾靶的相互作用，这一新的势模型可用来研究存在集体流的夸克物质介质巾的喷注淬火现象。利用这一新的势模型，我们考察了流对具有细致平衡效应的喷注能量损失的影响。结果表明，沿着喷注正方向的集体流减小了喷注在强相互作用介质中的散射次数(opacity)，增大了LPM压低冈子。设集体流沿喷注方向的速度大小为也，那么喷注在考虑集体流的强相互作用介质巾的能量损失是静态系统巾的l一睨倍。这个结果将对椭网流的大小及高横动量区强予谱的压

5、低产生影响。本文研究的第二部分利用两种方法，WN和CGC考察了不同的部分子产生机制。我们首先利用WN计算出南于领头阶硬散射而产生的部分子分布，这个结果与Eskola预计的部分子分布完全一致。我们还考察了初态和末态的胶子辐射和多重散射过程，与利用CGC方法得到的部分子分布进行比较，发现在RHIC能区的Au-Au对心碰撞巾，利用CGC产生的部分子数口和横动量都略大于利厂盯WN得到的结果。而在LHC能区，利．丌】CGC产生的部分子随快度分布基本与利用WN的所得结果相同，而横动量随快度分布略大于WM所得结果。将两种

6、不同的部分子分布放入BAMPS模型巾分析QGP介质的热化过程，考察了巾心快度区横能量随快度分布dFⅫ／dyI掣：0，捕述动量各向同性的物理量<缱／E2>和逸度等物理量。结果表明，在RttIC能区，利用WN所得的d研／由ly=O基本与实验结果一致，而CGC所得结果略高于实验数据。两种方法都得到同样的趋于动力学平衡的演化过程，而化学平衡的演化过程略有不同。利J兀】WN所得的部分子分布情况，介质一亢处于化学平衡中，而CGC告诉我们，在1．5fm／c后，系统才达到化⑧博士学位论文DOCTOl乙虬DISSERTATI

7、ON学平衡。同时，我们还预言TLHC的Pb—Pb对心碰撞中，中心快度区横能量随快度分布的大小应介于1620GeV到2150Gev之间。关键词：相对论重离子碰撞，强作厂Ⅱ物质，夸克胶子等离子体，喷注淬火，LPM效应，细致平衡，部分子产生，集体流，输运模型◎博士学位论文DOCTORALDISSERTATIONAbstractInrelativisticheavyioncollisionsjetquenchinghasbeenproposedasagoodprobeofthehotanddensemediumin

8、high—energynuclearcollisions．JetquenchingiscausedbygluonradiationinducedbymultiplescatteringduringjetpropagatesthehotQCDmedium．Asdiscoveredinhigh—energyheavy-ioncollisionsatP饪IIC．jetquenchingismanifestedinbot