RHIC中Au—Au碰撞末態帶電粒子快度分布的研究

摘 要：通過研究高能碰撞中產生的帶電粒子的快度分布有助于人們研究和理解粒子的產生及相互作用的物理機制、宇宙形成時早期物質的性質、微觀世界中的物理規律和物質的本性。研究Khalatnikov勢相關的1+1維流體動力學中金-金碰撞帶電粒子的快度分布。理論結果與實驗數據符合得很好。

關鍵詞：1+1維流體動力學；快度分布；研究

引言

近年來橢圓流現象在實驗中被發現，由于這些橢圓流的運動具有集體性，所以研究集體流對了解高能重離子碰撞演化發展過程中所產生的核物質性質有很大的作用。已有的實驗顯示高能重離子碰撞中產生的物質以近乎理想流體的形式擴張。橢圓流是集體流中較重要和最受人們關注的一種各向異性流之一。而流體力學研究的正是集體運動并且理想流體動力學可以很好的解釋方位各向異性，因此越來越多的人致力于用流體動力學來研究高能重離子碰撞中產生的粒子的運動。流體力學模型描述高能重離子碰撞有一定的優勢，最重要的優點是一旦指定狀態公式與物質的初始條件，系統演化也隨之確定。

核-核初始碰撞階段理想流體動力學不起作用，當兩碰撞原子核互相滲透，它們最初動能一部分用來創造新物質。對于碰撞最后階段流體動力學也不適用，此時擴張物質變得如此稀疏，相互作用成分少，局域不平衡，平衡狀態被打破了。流體動力學模型需要初始條件（早期的量子動力學演化的結果導致的初始熱化）和最終條件（系統凍結時從流體局域熱化過渡到無相互作用的強子的自由流的系統的描述）。

我們從高能重離子碰撞中的實驗數據中可以發現帶電粒子的快度分布呈現的是一近似高斯分布形狀。朗道流體力學模型[8]與實驗結果符合地很好。理想流體動力學假定瞬時局域熱平衡，系統始終保持理想化狀態。液體的狀態完全由能量密度ε、重子密度n、流速uu和狀態公式p描述。RHIC的相關實驗數據提供了關于流體力學的有效性，人們通過定量研究最終獲得了成功。流體動力學不適應低能狀態，流體動力學機制可以分為縱向擴張和橫向擴張兩部分。由于橫向擴張遠弱于縱向擴張，我們只考慮流體在縱向方向上的擴張，可把流體作為1+1維流體處理。因此我們研究的是1+1維流體動力學。

1 Khalatnikov勢相關的流體動力學末態帶電粒子的快度分布

2 結束語

文章中的流體被作為1+1維流體處理。熵流是關于1+1維相對論流體動力學的溫度函數，且熵的快度分布由流體動力學演化決定并不由重離子碰撞初始條件決定。我們由熵的快度分布得到了高能重離子碰撞中帶電粒子數密度的快度分布理論公式，理論結果與Brahms合作組得到的實驗結果擬合得很好。

參考文獻

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[4]Murray M.Journal of Physics G：Nuclear and Particle Physics，2004，30（8）：S667.

作者簡介：張海利（1989-），女，江蘇鹽城人，碩士，從事重離子碰撞理論研究。