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2010(实验)RHIC能区电荷平衡函数的纵向平移不变性的实验研究

为了检验相对论重离子碰撞中电荷平衡函数对纵向洛仑兹变换的平移不变性, 利用RHIC/STAR 探测器覆盖相对较大相空间的优势, 运用由电荷平衡函数的平移不变性所导致的电荷平衡函数的标度性, 发现相对论重离子碰撞中不同观测窗口的电荷平衡函数能很好地用一个与窗口大小相关的因子标度成同一函数, 从而间接地证明了相对论重离子碰撞中电荷平衡函数具有纵向洛仑兹不变性。电荷平衡函数的纵向洛仑兹不变性的物理本质是由于强相互作用的特殊性质和电荷的整体守恒。整体电荷守恒不仅对所有末态粒子成立, 而且对碰撞后演化过程中同时产生的粒子也成立。 我们进一步发现,横动量相同的末态粒子其电荷平衡函数也有纵向洛仑兹不变性. 从而首次在实验上支持了关于用末态粒子横动量标识其产生时间的理论假设。 同时, 还发现, 电荷平衡函数随末态粒子横动量的增大而变窄, 这和热力学模型的假设――“高横动量粒子先产生,但由于相对论的时间延缓效应, 它们将后强子化一致。作为主要作者,合作组论文发表在Phys. Lett. B 上。

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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

描绘量子色动力学相图中的一级相变线和定位临界点是高能重粒子物理极其重要和热门的课题。相对论重离子对撞机(RHIC)的能量扫描(BES)已经开始运行,于此同时,利用蒙特卡洛模型对相关的物理进行研究是十分重要和必要的,它能够对研究对象形成简单清晰的认识,也能为实验结果的理解提供思路。


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