高能重離子碰撞中的自旋極化效應(yīng)與高維度數(shù)值積分研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 01:59
本論文主要研究了高能重離子碰撞中的局部自旋極化效應(yīng)以及與之相關(guān)的高維數(shù)值積分。最近,STAR實(shí)驗(yàn)測量了高能重離子碰撞中Λ（Λ）超子的局部自旋極化率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與流體力學(xué)理論模型的預(yù)言結(jié)果相矛盾。具體表現(xiàn)為:在沿著束流方向上,基于熱渦旋張量計(jì)算得到的縱向自旋極化率與STAR實(shí)驗(yàn)觀測到的縱向自旋極化率相差一個(gè)整體符號(hào);在沿著碰撞系統(tǒng)初始軌道角動(dòng)量方向上,基于熱渦旋張量計(jì)算得到的橫向自旋極化率與橫平面方位角的依賴關(guān)系則與STAR實(shí)驗(yàn)初步觀測結(jié)果相反。如何理解STAR實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果是當(dāng)前重離子碰撞物理研究中的一個(gè)重要方向。本論文從自旋化學(xué)勢的形式出發(fā),基于碰撞系統(tǒng)的溫度場T與速度場uμ構(gòu)造了一種廣義的自旋化學(xué)勢Μμv,得到了與之對(duì)應(yīng)的自旋極化率表達(dá)式。在具體計(jì)算中,我們選擇了四種具有明確物理意義的渦旋張量來構(gòu)造Μμv,即運(yùn)動(dòng)學(xué)渦旋張量、非相對(duì)論渦旋張量的相對(duì)論擴(kuò)展形式、溫度渦旋張量以及熱渦旋張量。我們使用基于GPU設(shè)計(jì)的（3+1）維相對(duì)論流體力學(xué)程序CLVisc對(duì)每核子能量為200GeV的金核金核非對(duì)心碰撞過程以及每核子能量為2760GeV的鉛核鉛核非對(duì)心碰撞過程進(jìn)行了模擬,得到四種自旋化學(xué)勢對(duì)應(yīng)...
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：140 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２相對(duì)論性核核碰撞演化過程示意圖
?第１章緒?論???Ｕ丨１??圖１．２相對(duì)論性核核碰撞演化過程示意圖。圖片來源見圖中左下角標(biāo)注。??ｔ??＼＼＾＾／??＼、、熱化??預(yù)平衡??圖１．３相對(duì)論性核核碰撞的縱向光錐演化圖。等固有時(shí)ｒ曲線為雙曲線ｒ?＝?（￡２?—?Ｚ２）１／２。??從圖１．２我們可以看出兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的原子核從開始碰撞到產(chǎn)生末態(tài)粒子??的整個(gè)過程。系統(tǒng)的演化過程可以分為５個(gè)階段：預(yù)碰撞階段、早期動(dòng)力學(xué)演??化階段（早期熱化）、夸克膠子等離子體階段、部分子融合成強(qiáng)子的強(qiáng)子化階段、??末態(tài)粒子演化階段等。圖１．３展示了各個(gè)演化階段在時(shí)間上的先后順序。關(guān)于重??離子碰撞的各個(gè)階段的一些主要特征，我們可以總結(jié)如下：??？預(yù)碰撞階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第一個(gè)階段，ｒ＜０。此階段兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的??原子核以接近光速相向運(yùn)動(dòng)，碰撞即將發(fā)生。??？早期熱化階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第二個(gè)階段，０?＜?ｒ?＜?ｔ〇。這個(gè)階段核核??碰撞發(fā)生并伴隨ＱＣＤ物質(zhì)產(chǎn)生。人們用非相干模型＾２５］和相干模型［２？２８］??來描述這個(gè)階段的物理過程。值得一提的是，關(guān)于此階段ＱＣＤ物質(zhì)產(chǎn)生??與演化的具體方式，人們尚未得到明確的結(jié)論，這個(gè)問題被稱為ＱＣＤ早期??熱化問題［２９＿３（）】。??？夸克膠子等離子體（ＱＧＰ）演化階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第三個(gè)階段，ｔｑ?＜?ｒ?＜??ｉｙ。此階段碰撞產(chǎn)生的ＱＣＤ物質(zhì)以等離子體的形式進(jìn)行演化，并且這種??等離子體近似理想流體，我們可以用相對(duì)論性流體力學(xué)模型來描述其演化。??３??
圖１．４當(dāng)前及未來數(shù)年世界范圍內(nèi)相對(duì)論性核核碰揸的實(shí)驗(yàn)裝置
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Novel quantum phenomena induced by strong magnetic fields in heavy-ion collisions[J]. Koichi Hattori,Xu-Guang Huang. Nuclear Science and Techniques. 2017(02)
本文編號(hào)：2921203
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：140 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２相對(duì)論性核核碰撞演化過程示意圖
?第１章緒?論???Ｕ丨１??圖１．２相對(duì)論性核核碰撞演化過程示意圖。圖片來源見圖中左下角標(biāo)注。??ｔ??＼＼＾＾／??＼、、熱化??預(yù)平衡??圖１．３相對(duì)論性核核碰撞的縱向光錐演化圖。等固有時(shí)ｒ曲線為雙曲線ｒ?＝?（￡２?—?Ｚ２）１／２。??從圖１．２我們可以看出兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的原子核從開始碰撞到產(chǎn)生末態(tài)粒子??的整個(gè)過程。系統(tǒng)的演化過程可以分為５個(gè)階段：預(yù)碰撞階段、早期動(dòng)力學(xué)演??化階段（早期熱化）、夸克膠子等離子體階段、部分子融合成強(qiáng)子的強(qiáng)子化階段、??末態(tài)粒子演化階段等。圖１．３展示了各個(gè)演化階段在時(shí)間上的先后順序。關(guān)于重??離子碰撞的各個(gè)階段的一些主要特征，我們可以總結(jié)如下：??？預(yù)碰撞階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第一個(gè)階段，ｒ＜０。此階段兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的??原子核以接近光速相向運(yùn)動(dòng)，碰撞即將發(fā)生。??？早期熱化階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第二個(gè)階段，０?＜?ｒ?＜?ｔ〇。這個(gè)階段核核??碰撞發(fā)生并伴隨ＱＣＤ物質(zhì)產(chǎn)生。人們用非相干模型＾２５］和相干模型［２？２８］??來描述這個(gè)階段的物理過程。值得一提的是，關(guān)于此階段ＱＣＤ物質(zhì)產(chǎn)生??與演化的具體方式，人們尚未得到明確的結(jié)論，這個(gè)問題被稱為ＱＣＤ早期??熱化問題［２９＿３（）】。??？夸克膠子等離子體（ＱＧＰ）演化階段：對(duì)應(yīng)圖１．２中的第三個(gè)階段，ｔｑ?＜?ｒ?＜??ｉｙ。此階段碰撞產(chǎn)生的ＱＣＤ物質(zhì)以等離子體的形式進(jìn)行演化，并且這種??等離子體近似理想流體，我們可以用相對(duì)論性流體力學(xué)模型來描述其演化。??３??
圖１．４當(dāng)前及未來數(shù)年世界范圍內(nèi)相對(duì)論性核核碰揸的實(shí)驗(yàn)裝置
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Novel quantum phenomena induced by strong magnetic fields in heavy-ion collisions[J]. Koichi Hattori,Xu-Guang Huang. Nuclear Science and Techniques. 2017(02)
本文編號(hào)：2921203
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