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2009(实验)核-核碰撞中电荷平衡函数的纵向平移不变性的理论模型研究

利用PYTHIA AMPT 蒙特卡洛模型,我们系统的研究了质子-质子和金核-金核碰撞中的电荷平衡函数的纵向平移不变性及其对横动量的依赖关系。研究表明,无论是强子-强子碰撞还是核-核碰撞中电荷平衡函数在纵向赝快度空间都具有平移不变的性质,而这是单粒子密度分布所不具有的。正是这种平移不变性使得被窗口大小标度后的电荷平衡函数不再依赖于所选定的窗口,并且这种标度后的平衡函数对应于全快度空间测量的电荷平衡函数。因此,对于有限纵向(赝)快度接收度的实验,标度后的电荷平衡函数是一个较好的观测量。

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图:不同赝快度空间范围内电荷平衡函数随赝快度间隔的依赖关系

进一步研究表明,对选定的横动量区间的电荷平衡函数的平移不变性在强子-强子碰撞的PYTHIA 模型和金核-金核碰撞的AMPT默认版本模型中能够得到较好的保持,然而这种平移不变性却不能在有弦融合机制的AMPT 模型中成立。我们指出其原因在于不同的模型强子化机制所导致的。因此,电荷平衡函数的纵向性质对于横动量的依赖关系可以用来作为探寻多粒子末态电荷平衡强子化机制的敏感的观测量。利用两粒子的方位角关联(PTAC)和方位角电荷平衡函数(ACBF)研究了高能重离子碰撞中系统的各向异性膨胀演化。相对论量子分子动力学模型(RQMD)和多相输运模型(AMPT)的结果表明两粒子方位角的小角度关联能够导致系统的各向异性的膨胀,而大角度(背对背)的关联主要是由于全局动量守恒产生的。研究表明,AMPT 模型中的两粒子的方位角关联与实验结果能够较好的符合,然而RQMD 模型不能描述这种在小角度或者大角度上的强关联性质。通过RQMD AMPT 模型计算出的方位角电荷平衡函数在对心碰撞中宽度越来越窄,这与实验的结果一致,却与理论热模型计算的结果相反。由于两粒子方位角电荷平衡函数对于系统演化过程中的各向异性膨胀很敏感,和快度空间的电荷平衡函数一样,可以用来反映系统末态的强子化机制。 论文发表在Phys. Rev. C 上。


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