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2012(唯象)2012年度主要工作

2012年度围绕末态强子化,QCD临界相变,部分子集体运动的流体动力学等,开展深入研究,主要工作如下:

  (1)STAR实验组给出了在能量扫描中,不同质心系能量下的净质子数分布的高阶矩。理论上,根据高阶矩随能量的变化规律,有模型推断出强相互作用物质的临界点。我们利用去年提出的模型,研究了该高阶矩随能量的变化,发现,仅仅考虑传统的核效应,即核阻止和对产生,就可以解释实验观测到的现象,而不需要其它的新机制。我们同时预言了在LHC能区铅铅碰撞中的净质子数分布的高阶矩。相关的论文发表在美国《Physical Review C》85卷,044905 (2012)。

  (2)与相变相联系的有大涨落。这种涨落能否作为一种实验上容易观测的相变信号?为此,我们考虑了相变过程中的典型动力学过程的特征,即系统收缩和随机性,研究了局域多重数的涨落。通过研究阶乘矩的逐事例涨落,得到阶乘矩的分布,并研究了该分布的特征指数,发现存在一种普遍的标度律,可以刻划系统的相变特征。相关论文发表在美国《Physical Review C》85卷,044914 (2012)。

  (3)同样研究相变过程,我们讨论了在自组织临界现象中的临界涨落。我们具体讨论了一维的Bak-Sneppen模型,研究各点上适应度分布的涨落及其标度性,发现,存在两个不同的区域,其涨落分布是纯统计的和动力学支配的。我们给出了相关的标度指数。论文发表在《The European Physical Journal B》 85卷, 154 (2012)。

  (4)相对论重离子碰撞中QCD 相变临界起伏的有限系统尺度标度行为,在目前对相对论重离子碰撞中QCD 相变临界起伏尚无定量判据的情况下,项目组三方合作,率先指出相对论重离子碰撞中形成系统的有限尺度效应不能忽略,在临界点附近,观测量应该服从有限尺度标度规律,并建议了可能的有限尺度标度性形式;给出如何从实验数据中发现其固定点和直线行为特征,确定临界碰撞能量位置。采用反应末态带电多重数密度(dN/dη)作为系统尺度(L)的表示,将标度依赖行为体现为系统尺度的幂指数(-a),结合实验数据及其测量误差,可寻找不同-a 取值时,特征量非统计涨落或关联的标度化程度。δ越小代表标度化程度越好,δ小且-a 不为1 则代表可能存在相变临界行为。应用这一方法,我们分析了RHIC/STAR 数据中相关观测量—横动量关联、K/π产额比、净电荷数起伏在4 个入射能量下随碰撞中心度的变化,发现其标度指数接近整数,更像平滑过渡。即将完成的RHIC 能量扫描将提供更多、更好的数据。全面分析所得到的数据,将有助于我们给出更确切的对临界行为的判定。此外,还将尝试采用其它特征物理量的非统计涨落寻找其标度依赖性。该工作在5th、7th International Workshop on Critical Point and Onset of Deconfinement (CPOD09,CPOD11)上报告, 论文发表在:PoS(CPOD 2009) 036;Cent. Eur. J. Phys., 10(6),  (2012) 1341上。

  (5)在重离子碰撞中虽然在临界点不能直接观测到QCD介质的性质,但在 thermal freeze-out 点,由于QCD介质的有限冷却率,临界起伏的确定特征将会保留下来,所以研究守恒量分布的矩也是研究QCD介质性质的途径之一。我们用部分子和强子输运模型PACIAE,通过构造混合事件的方法来质心系能量从11.5 GeV到 200 GeVAu+Au碰撞中净质子分布高阶矩的非统计涨落。 PACIAE模型给出的净质子的mean (M),variance (σ2), skewness (S), 和 kurtosis (κ) 与STAR的结果一致。我们的研究结果表明,在质心系能量约为60GeV的地方看到S 和Sσ的奇异行为。此工作已发表,PHYSICAL REVIEW C 85,064916 (2012)。

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