Двухкомпонентная модель для рождения адронов при столкновении частиц высокой энергии

• Автор: Былинкин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 88 с. : ил.

Содержание
1 Введение

2 Обзор литературы

2.1 Теория В.Гейзенберга

2.2 Статистическая теория Э.Ферми

2.3 Гидродинамическая теория Л.Д.Ландау и С.3.Беленького

2.3.1 Недостатки моделей Э.Ферми и Л.Д.Ландау

2.4 Термодинамическая модель Р.Хагедорна

2.5 Мультииериферическая модель

2.5.1 Преимущества мультипериферической модели

2.6 Понятие кварк-глюонной плазмы

2.7 Синтетические модели
3 Широко используемые модели
3.1 Квантовая Хромодинамика
3.1.1 Теорема факторизации
3.2 Монте Карло Модели
3.2.1 Струнная модель фрагментации
3.3 Мультифрактальная модель К.Цаллиса
4 Феноменологическое исследование спектров заряженных частиц
4.1 Проанализированные данные
4.2 Анализ спектра
4.3 Недостатки используемых моделей
4.3.1 Модель Цаллиса

4.3.2 Подбор функции, наиболее точно
описывающей спектры адронов
4.4 Свойства предложенной параметризации
4.4.1 Корреляции между параметрами
4.4.2 Отношение степенного и экспоненциального вкладов
4.4.3 Сравнение с .моделями Монте Карло
4.5 Качественная модель
4.6 Сравнительный анализ спектров пионов, каонов и протонов
5 Теоретическое обоснование и предсказания модели
5.1 ВРКЬ-померон
5.2 Средний поперечный импульс
5.3 Распределение частиц по быстроте
5.4 Природа термализованной компоненты в спектрах заряженных частиц
5.4.1 Описание взаимодействия партонов высокой плотности
5.4.2 Эффект Унру и объяснение экспоненциального члена
5.4.3 Экспериментальная проверка
5.5 Дифференциальные сечения рождения частиц
и форма спектра по поперечному импульсу
6 Заключение
7 Благодарности

ГЛс1Вс1
Введение
Сюлкновение частиц, обладающих высокой энергией, приводит к множественному рождению адронов и, соответственно, позволяет изучать процесс адронизации, в котором кварки и глюоны, объединяясь, превращаются в новые бесцветные частицы. Современная нерту-бативная квантовая хромодннамика (иКХД) описывает процессы с большим переданным импульсом и поэтому не применима для описания адронизации, так как большинство частиц рождается с малым поперечным импульсом рт■ На данный момент теоретических моделей, описывающих процесс рождения адронов, не существует. Есть только феноменологические представления о механизмах, определяющих рождение адронов в столкновениях частиц высокой энергии.
Чтобы понять внутреннюю динамику рождения адронов, необходимо развить систематический подход к анализу экспериментальных данных, полученных в различных коллай-дерных экспериментах. Систематизируя наблюдения, сравнивая их друг с другом, устанавливая закономерности и обнаруживая различия, можно получить ключ к пониманию механизмов, ответственных за рождение адроиов в столкновениях частиц высокой энергии.
За последние десятилетия было накоплено большое количество экспериментальных данных но рождению адронов в высокоэнергетичных рр, рр, 77, 7р неуиругих столкновениях и столкновениях тяжелых ионов. Известно, что спектры адронов, рожденных в этих взаимодействиях, характеризуются экспоненциальной зависимостью от поперечного импульса адронов рт в низкоэнергетичной части спектра. Такое распределение аналогично Больцмановскому спектру в классической термодинамике. При больших величинах рт Больцмановская форма спектра меняется на степенную зависимость от рт- Это изменение

Тип адронов Экснеримент Энергия y/s [ГэВ] Центральность столкновения X2/ndf Tsallis (4.2) X^/ndf 2C (4.8)
7Г+ PHENIX 200 MB 116/25 22/
7Г+ PHENIX 200 0-5% 89/25 32/
7Г + PHENIX 200 5-10% 105/25 35/
7Г + PHENIX 200 10-15% 80/25 25/
7Г+ PHENIX 200 15-20% 84/25 32/
7Г+ PHENIX 200 20-30% 92/25 27/
7Г+ PHENIX 200 30-40% 76/25 31/
7Г+ PHENIX 200 40-50% 83/25 31/
7Г+ PHENIX 200 60-60% 64/25 25/
7Г+ PHENIX 200 60-70% 71/25 20/
7Г + PHENIX 200 70-80% 27/25 17/
7Г+ PHENIX 200 80-92% 16/25 13/
к+ PHENIX 200 MB 23/13 15/
Л'+ PHENIX 200 0-5% 29/13 22/
к+ PHENIX 200 5-10% 16/13 10/
к+ PHENIX 200 10-15% 18/13 11/
К+ PHENIX 200 15-20% 14/13 8/
к+ PHENIX 200 20-30% 25/13 13/
К+ PHENIX 200 30-40% 23/13 12/
к+ PHENIX 200 40-50% 15/13 9/
к+ PHENIX 200 50-60% 22/13 14/
к+ PHENIX 200 60-70% 9/13 5/11 ‘
к+ PHENIX 200 70-80% 17/13 11/
к+ PHENIX 200 80-92% 26/13 16/
Таблица 4.4: Продолжение таблицы 4.2. Приведены результаты фитирования экспериментальных данных, измеренных в столкновениях тяжелых ионов золота для различных значений центральности.