Корреляции между множественностями и поперечными импульсами в высокоэнергетических взаимодействиях адронов и ядер в модели слияния струн

• Автор: Коваленко, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Модель слияния струн и физическая мотивация исследования дальних корреляций

1.1 Струнный подход в множественном рождении

1.2 Слияние кварк-глюонных струн

1.3 Корреляционные функции и коэффициенты корреляции

2 Дипольная монте-карловская модель

2.1 Цветовые диполи и струны

2.1.1 Партонная картина нуклон-нуклонных столкновений

2.1.2 Эксклюзивные партонные распределения

2.1.3 Цветные диполи
2.1.4 Учет конфайнмента
2.1.5 Энергия, импульс, масса и длина струны в пространстве быстрот
2.1.6 Монте-карловский алгоритм протон-протонного рассеяния
2.1.7 Описание рА и АА взаимодействия
2.2 Процедура фиксации параметров
2.3 Расширение модели для учета жесткости элементарных взаимодействий
2.4 Заключение
3 Результаты вычисления дальних корреляций в рр, рА и АА взаимодействиях
3.1 Общие свойства корреляционных функций и коэффициентов корреляции
3.2 Сравнение результатов модели с экспериментальными данными .
3.2.1 Коэффициенты корреляции множественности в рр-столкновениях
3.2.2 Корреляции между множественностью и поперечным импульсом в рр, р-Pb и Pb-Pb столкновениях при энрегиях БАК
3.3 Зависимость коэффициентов корреляции от центральности ядроядерных и протон-ядерных столкновений
3.3.1 Введение
3.3.2 Результаты
3.4 Заключение
4 Использование модели при энергиях SPS и сравнение с другими подходами
4.1 Применение модели для поиска критической точки фазовой диаграммы сильновзаимодействующей материи при энергиях SPS
4.1.1 Введение
4.1.2 Выбор наблюдаемых
4.1.3 Результаты
4.2 Сравнение с другими подходами
4.2.1 Модифицированная модель мультипомеронного обмена
4.2.2 Корреляции поперечного импульса в альтернативных моделях коллективности в ядро-ядерных столкновениях
4.2.3 Заключение
Заключение
Список литературы
Список рисунков
Список таблиц
А Заголовочый файл монте-карловской модели
В Пример конфигурационного скрипта

Введение
Актуальность
Исследование процессов множественного рождения частиц в релятивистких столкновениях адронов и ядер является одной из наиболее актуальных проблем физики высоких энергий. В настоящее время проводятся эксперименты по изучению столкновений адронов и тяжелых ионов при сверхвысоких энергиях на Большом адронном коллайдере (ЦЕРН). Эксперименты по исследованию фазовой диаграммы сильновзаимодействующей материи проводятся на ускорителях SPS (NA61), RHIC (STAR, PHENIX), в будущем для этих целей планируется запустить также экспериментальные установки на коллайдере NICA (Дубна) и ускорителе FAIR (GSI, Германия).
Подавляющее большинство частиц, рождающихся в таких столкновениях, имеют достаточно малое значение поперечного импульса (pt < 1.5 ГэВ/с) то есть принадлежат к мягкой составляющей спектра. Рождение частиц в данной области не описывается в рамках теории возмущений квантовой хромодинамики (КХД), что приводит к необходимости использования альтернативных подходов.
Широкое распространение получила так называемая двухстадийная картина множественного рождения, ведущая свое происхождение от реджевского подхода [1-3]. Согласно данной модели, на первом этапе между партонами снаряда и мишени формируются протяженные объекты - кварк-глюонные струны; па втором этапе они распадаются с образованием наблюдаемых адронов. Данный подход позволил описать широкий круг явлений в процессах высоко-энергетических е+е~ и рр столкновений.
К наиболее важным предсказанием струнной модели можно отнести принципиальную возможность появления так называемых дальних корреляций между выходами частиц в разнесенных быстротпых интервалах, разделенных значительным зазором по быстроте. Дальние корреляции были обнаружены

протонов, так, чтобы при ее дальнейшем увеличении результаты от нее не зависели.
Далее генерируются число диполей для каждого протона (тд, т#) согласно распределению Пуассона с параметром Л; случай т = 0 отбрасывается, поскольку диполь из валентных дикварка и кварка обязательно должен присутствовать. Количество партоиов (А') принимается равным удвоенному числу диполей. Дикварку приписывается тип ии с вероятностью 1/3 или иб, - с вероятностью 2/3.
Затем генерируются доли продольного импульса партонов (2.6) и их поперечные координаты. Из пар кварк-антикварк и кварк-дикварк строится набор диполей для каждого протона и генерируется матрица взаимодействия с помощью вероятностей (2.18, 2.29). Вычисляется полная вероятность взаимодей-
— Л /у
ствия р = 1 — е 4 , которая используется для подсчета сечения.
По матрице столкновений строится набор струн. Для каждой струны вычисляются значения быстротных концов утт, Утих■ Слишком короткие струны исключаются из рассмотрения требованием, чтобы сумма масс рожденных частиц была меньше, чем масса струны, равная у/ё ■ хд ■ хв, где хд,хв - доли импульса партонов на концах струны. Поперечные координаты центра струны полагаются равными среднему арифметическому соответствующих координат партонов на ее концах.
Для последующего применения дискретной модели слияния струн в поперечной плоскости вводится сетка с площадью ячейки, равной поперечной площади струны АДг = тггД. Быстротное пространство разделяется на интервалы Са = [уа. уа+1] таким образом, чтобы в каждый интервал попадало целое количество струн. Дальнейшее рассмотрение ведется отдельно для каждого такого быстротного интервала.
Для каждой ячейки j в поперечной плоскости подсчитывается количество струн, попадающих в данную ячейку (числа заполнения к^. Далее вычисляется средняя множественность и средний поперечный импульс частиц от каждой ячейки, в соответствии с дискретной моделью слияния струн:
{р)к = До у/к, (Рь)к = РоУк,
(2.37)