分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-04-30
摘要： 相对论核核(A+A)碰撞中，粒子平均横动量〈p_T〉是一个重要的实验观测量，反映了软质强子的特性和热核物质的性质，对其进行系统研究有助于获取碰撞系统的演化信息。利用位于美国长岛的相对论重离子对撞机(RHIC)上STAR实验组和位于欧洲日内瓦的大型强子对撞机(LHC)上ALICE实验组提供的相对论核核碰撞中心快度区末态粒子的实验数据，包括金核-金核(Au+Au)、铜核-铜核(Cu+Cu）、铀核-铀核(U+U)、铅核-铅核(Pb+Pb)碰撞，应用唯象公式对末态粒子平均横动量随碰撞中心度、粒子质量及碰撞能量的依赖关系进行拟合，均能较好地描述现有实验数据。系统研究证实，末态鉴别粒子的平均横动量与碰撞中心度之间的线性关系具有普适性，碰撞中心度是研究粒子平均横动量的优选物理量。同时粒子平均横动量随碰撞中心度的唯象函数公式的拟合参数随碰撞能量满足幂律关系也具有普适性。在同一碰撞能量与系统中，鉴别粒子的平均横动量随粒子质量定性上满足线性关系，有少量粒子的数据偏离该线性关系，这可能与粒子产生机制的细节有关。同时，在同一碰撞中心度下，鉴别粒子的平均横动量对碰撞能量对数的依赖遵循幂律关系且具有普适性。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-04-17
摘要： 在极端相对论重离子碰撞条件下，精确构建有限重子化学势 区域的量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）物质状态方程（Equation of State, EoS）是当前高能核物理研究的核心难题之一。本研究提出一种基于深度学习的准部分子模型，通过构建三个深度神经网络，成功实现了零 条件下QCD状态方程的高精度重建。同时，经深入分析四阶广义磁化率 在不同温度和 下的单调性行为，大致限定了QCD临界点可能存在的区间为 (T, ) = (0.113 ± 0.019 GeV, 0.634 ± 0.11 GeV)。此外，对四阶累积量比 随碰撞能量 的依赖关系计算，其结果不仅与实验数据高度契合，还在 附近发现了极为显著的涨落现象。这一深度学习的准粒子模型，为有限重子密度下 QCD 物质的热力学与输运性质研究提供了全新的自洽理论框架，其推导出的状态方程参数不仅可以直接应用于相对论重离子对撞机束流能量扫描计划中的流体动力学模拟，还为深入探索 QCD 相图结构以及寻找临界点提供新的研究方法。
分类： 核科学技术 >> 辐射物理与技术 提交时间： 2025-04-03
摘要： 相对论核核(A+A)碰撞中，粒子平均横动量是一个重要的实验观测量，反映了软质强子的特性和热核物质的性质，对其进行系统研究有助于获取碰撞系统的演化信息。利用位于美国长岛的相对论重离子对撞机(RHIC)上STAR实验组和位于欧洲日内瓦的大型强子对撞机(LHC)上ALICE实验组提供的相对论核核碰撞中心快度区末态粒子的实验数据，包括金核-金核(Au+Au)、铜核-铜核(Cu+Cu）、铀核-铀核(U+U)和铅核-铅核(Pb+Pb)碰撞，应用唯象公式对末态粒子平均横动量随碰撞中心度、粒子质量及碰撞能量的依赖关系进行拟合，均能较好地描述现有实验数据。系统研究证实，末态鉴别粒子的平均横动量与碰撞中心度之间的线性关系具有普适性，碰撞中心度是研究粒子平均横动量的优选物理量。同时粒子平均横动量随碰撞中心度的唯象函数公式的拟合参数随碰撞能量满足幂律关系也具有普适性。在同一碰撞能量与系统中，鉴别粒子的平均横动量随粒子质量定性上满足线性关系，有少量粒子的数据偏离该线性关系，这可能与粒子产生机制的细节有关。同时，在同一碰撞中心度下，鉴别粒子的平均横动量对碰撞能量对数的依赖遵循幂律关系且具有普适性。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-04-02
摘要： 相对论核核(A+A)碰撞中，粒子平均横动量〈p_T〉是一个重要的实验观测量，反映了软质强子的特性和热核物质的性质，对其进行系统研究有助于获取碰撞系统的演化信息。利用位于美国长岛的相对论重离子对撞机(RHIC)上STAR实验组和位于欧洲日内瓦的大型强子对撞机(LHC)上ALICE实验组提供的相对论核核碰撞中心快度区末态粒子的实验数据，包括金核-金核(Au+Au)、铜核-铜核(Cu+Cu）、铀核-铀核(U+U)、铅核-铅核(Pb+Pb)碰撞，应用唯象公式对末态粒子平均横动量随碰撞中心度、粒子质量及碰撞能量的依赖关系进行拟合，均能较好地描述现有实验数据。系统研究证实，末态鉴别粒子的平均横动量与碰撞中心度之间的线性关系具有普适性，碰撞中心度是研究粒子平均横动量的优选物理量。同时粒子平均横动量随碰撞中心度的唯象函数公式的拟合参数随碰撞能量满足幂律关系也具有普适性。在同一碰撞能量与系统中，鉴别粒子的平均横动量随粒子质量定性上满足线性关系，有少量粒子的数据偏离该线性关系，这可能与粒子产生机制的细节有关。同时，在同一碰撞中心度下，鉴别粒子的平均横动量对碰撞能量对数的依赖遵循幂律关系且具有普适性。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 高能重离子碰撞将夸克和胶子从原子核中释放出来，形成一种新的核物质形态，即解禁闭的夸克胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma，QGP）。研究普通核物质或强子共振气体到夸克胶子等离子体的相变，需要在超级计算机上数值求解格点量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）。但是，格点QCD只能给出零重子化学势以及附近可泰勒展开区域的核物质状态方程，并预测这种条件下QGP到强子共振气体之间的相变为平滑过渡。在不能做泰勒展开的有限重子化学势区域，格点QCD会遭遇著名的符号问题，无法给出有效的核物质状态方程以及QCD相变类型。本文综述了利用机器学习在核物质状态方程、相变分类以及临界点寻找方面的研究。这些研究大致分为两类：第一类在高能重离子碰撞实验数据以及相对论流体力学模拟和分子动力学模拟中，利用核碰撞末态粒子分布来确定核物质状态方程以及相变种类；另一类是利用机器学习直接帮助格点QCD的采样，解决有限密系统中的符号问题。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 本文综述了近期利用格点量子色动力学对强磁场下量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）性质的研究进展。首先介绍了在格点上如何引入磁场，重点阐述零温下QCD的手征性质、QCD相转变温度及反磁催化，以及强磁场下QCD相结构，最后给出总结。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 探寻量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相结构一直是高能重离子碰撞物理研究的重要目标。近年来，转动背景下的QCD相变引起了研究者们的关注。本文基于AdS/QCD对偶，研究了化学势、角速度对QCD临界点的影响。研究发现：化学势减小了临界转速c，角速度降低了c和相变温度。我们通过计算一些可以表征QCD相变的探针，如拖曳力、扩散系数、喷注淬火参数和J/的谱函数，发现喷注淬火参数和拖曳力在相变温度附近有增强，峰值所对应的温度随着化学势的增加降低，这与相图中相变温度随化学势增加而降低相对应。谱函数的结果表明，磁场促进重介子的溶解，使末态J/产额的压低更明显。我们研究了早期宇宙QCD全息相变产生的引力波，发现胶子凝聚抑制了引力波的能量密度，峰值频率位置随着胶子凝聚增加而下降。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 为了从相对论重离子碰撞实验确定量子色动力学（Quantum Chromo-dynamics，QCD）所预言的相变临界点和相边界，必须考虑实验数据中非临界涨落、有限系统尺度、有限演化时间的影响。本文综述了这三方面工作的主要内容、结果和意义。对于非临界涨落，主要讨论了由于有限事件数对观察量测量的影响，估计了在相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy-Ion Collider，RHIC）能量扫描区，精确测量高阶守恒荷高阶矩所需要的事件数。提出用泊松分布描述有限末态粒子数所致的统计涨落，将统计涨落和实验结果比较，发现统计涨落贡献为主，必须扣除泊松主导的统计涨落。提出混合事件方法，定义动力学累积矩为原始样本的累积矩减去混合样本的累积矩，利用多相输运模型（A Multiphase Transport Model，AMPT）的default模型重建了一个与之相对应的混合事件样本，结果表明：动力学累积矩确实能很好地扣除泊松样的统计涨落，尤其是中心度bin宽度和探测器 效率的影响。对于有限系统尺度的影响，利用三维三态Potts模型研究了各种有限系统尺度下，它的磁化强度的高阶感应率在一级相变、临界点，以及平滑过渡区域的行为。发现在固定外场，穿越相边界的时候，从二阶到六阶磁化率都会出现非单调行为，或符号的变化，而且在三个相变区域，非单调行为类似。因此，仅从非单调行为不能区分不同级数的相变。进一步研究了磁化率的有限尺度标度行为，它们的标度指数在不同级数相变中是不一样的，可以区分不同级数的相变。根据观测量的有限尺度标度性，给出了用固定点确定临界参数的定量方法，并将该方法应用到三维三态Potts模型模拟产生的数据分析，展示了方法的精确有效性。对于非平衡演化的影响，采用Metropolis算法模拟了三维Ising模型在临界点附近从非平衡到平衡的演化过程。发现其序参量在演变过程中以指数形式趋近其平衡值，这与动力学朗之万方程给出的结果相同。临界温度下的平均弛豫时间随 系统尺度的z次幂发散，表明它能很好地表示动力学方程中的弛豫时间。非平衡演化过程中序参量的三阶矩和四阶矩会出现正、负值震荡，符号取决于观测时间，结果与平滑过渡区动力学模型一致。研究还发现，在平滑过渡区，非平衡演化持续时间非常短，非平衡对观察量的影响非常弱；但是在一级相变线上，非平衡弛豫的时间非常长，非平衡豫影响不可忽略。这些定性特征对实验确定QCD的临界点和相边界具有重要的指导意义。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相图结构和相变临界点是高能物理理论和实验的研究热点。相对论重离子碰撞是探索QCD相图结构、寻找QCD相变临界点的有力工具。美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider，RHIC）是目前世界上进行高能重离子碰撞的大型实验装置之一，其中的STAR（Solenoidal Tracker at RHIC）实验致力于高温高密条件下夸克胶子等离子体（Quark Gluon Plasma，QGP）性质以及QCD相结构的实验研究。本文着重介绍近年来RHIC-STAR能量扫描实验中运用守恒荷高阶矩和轻核产生寻找QCD相变临界点的研究进展，最后将对高重子密度区QCD相结构的未来研究做出展望。
点击量
点击量
下载量
评论
待评议
通过
