当前位置: 主页 > 科学研究

核物理唯象

组长:

成员(教师):吴元芳, 杨纯斌,付菁华,周代梅,李志明,许明梅,程筠

成员(学生):

学术活动:http://ioppweb.ccnu.edu.cn/a/seminars/hewuliweixiang/

组介绍:

这是本实验室最早开展的研究方向。研究强子相和QGP相之间的相变过程及其临界点物理,研究强子的产生机制,寻找临界点的可观测信号,为在实验上发现临界点,研究相变和临界点物理作出贡献。特点是理论与实验研究紧密结合。
末态粒子的涨落与关联
我们率先指出,高能强子-强子碰撞有各向异性的自仿射分形。这一预言在Phys. Rev. Lett.上登出,得到CERN实验的证实,使高能分形的研究走出困境。理论研究表明,夸克胶子等离子体QGP 相变将伴随大的能量密度起伏。我们首次分析了起伏对事件多重数和单事件平均横动量的依赖性。结果发表在Phys.Rev.Lett.上,被审稿人评价为“高度重要”,“非常有用”。本研究方向在Phys. Rev. Lett.上发表研究论文3篇。主要研究人员:吴元芳教授、付菁华教授
QGP的强子化机制
由QGP向普通核物质的相变过程,即强子的产生机制,是连接理论上可以计算的夸克胶子相互作用与实验上可以观测的末态粒子的必要纽带,是理论和实验研究中关键中的关键。传统的弦模型和部分子碎裂模型都不能解释RHIC金-金碰撞中实验观测到的质子与介子的反常比值、粒子谱的碰撞中心度依赖性、椭圆流的组分夸克数目标度率等新奇现象。我们提出的夸克重组合模型不仅解释了实验数据,还给出了部分子碎裂模型的物理图像和Cronin效应的新机制。本研究方向在Phys. Rev. Lett.上发表研究论文3篇,Phys. Rev. C上发表论文20余篇,被他人引用1000多次。主要研究人员:杨纯斌教授、周代梅副教授
QGP形成机制与光子触发喷注
强子相与夸克胶子等离子体相之间的平滑过渡可以通过成团的机制来实现,即多个强子形成分子型聚集结构。在团内,颜色可以随意流动,团外是颜色不能到达的区域。随着团的长大,直到无穷大团形成,新相——QGP相出现。平滑过渡结束后形成的葡萄状夸克物质是强耦合夸克物质的一种形态。这是描述QCD平滑相变的一种新机制。相关研究论文发表在Phys. Rev. Lett.上。
通过研究高能碰撞中硬过程产物和软过程产物的关联,寻求强子和部分子之间的变化机制;基于统计模型、弦模型、流体模型的强子产生和光子产生等,特别是高能光子触发的喷注。本研究方向在Phys. Rev. Lett.上发表研究论文3篇。主要研究人员:李高翔教授、刘复明教授、许明梅讲师


高能碰撞唯象学成果简介
1) 研究关联和起伏现象被认为是确定是否有QGP相变发生的重要 1信号:研究相对论重离子碰撞中长程关联与末态多重数分布的关系,发现即使末态粒子随机发射,由于核核碰撞对心度的选择只能准确到某一范围内,会导致末态粒子多重数分布变宽,观测到关联系数不随相空间间隔增大而减小,与长程关联无关。主要结果发表在:Physical Review C77,027902(2008)。研究统计模型中的K/介子产额比和p/产额比的起伏随碰撞能量和碰撞对心度变化的关系。发现如果正确考虑了系统体积是实验测到的体积,而不是修正以后的体积。统计模型可以比较好的描述实验数据。主要结果发表在:Physics Letters B679, 209(2009)。
2) 高能重离子碰撞可能在较大空间范围和较长时间内形成夸克胶子等离子体(QGP),也就是夸克物质。这种新物质形态形成的信号 1和表现出来的集体效应特征是国际上理论和实验研究的关键问题。由于涉及的过程大多是非微扰的,不能通过第一性原理计算,唯象理论研究是一种重要的研究方法,并与微扰计算方法相互补充。在夸克重组合模型中,我们将部分子的碎裂过程解释为硬部分子先演化成半硬的簇射部分子然后互相结合成强子的夸克重组合过程,并得到了喷注中不同组分夸克的动量份额的分布及其随喷注虚度的演化。利用夸克重组合模型,我们可以建立关于碎裂过程的 1清晰的物理图像,将部分子碎裂过程分解为(1)硬部分子通过辐射等形成的大量的簇射部分子并逐渐变成组分夸克的集合;(2)组分夸克最后彼此结合形成末态强子。这样,末态强子的碎裂函数可以用少数几个喷注中组分夸克的分布函数表示出来。我们确定了簇射部分子中各种组分夸克的分布,通过它们可以得到各种末态粒子的碎裂函数。因此,我们既给出了部分子碎裂的微观物理图像,又将不同的碎裂函数联系起来统一描述,从少数几个组分夸克的分布得到末态强子的碎裂函数。
由于介子和重子的不同部分子组合方式,模型既解释了中心金- 1金碰撞中高横动量介子谱的压低,又解释了反常大的质子-π介子比值。对氘-金碰撞,我们可以通过末态相互作用而不是初态相互作用,解释π介子和质子的谱不同的Cronin效应。夸克重组合模型预言,在大快度区域,质子-π介子比值将非常大。
我们计算了直接光子的谱,并研究了光子触发的喷注的性质。
在过去的8年里,在本研究方向,我们发表SCI收录研究论文70余篇,论文被他引总计超过1000次,并20多次在国内和国际会议上报告了我们的研究成果。
3) 近期我们围绕应用于连续变量量子信息处理的多模纠缠光场的 1产生及应用,探索了制备可应有于长距离量子通讯和量子计算的窄带纠缠光场、产生可应用于量子网络的多模纠缠量子拍激光等。在Phys. Rev. A, J. Phys. B等发表论文30余篇

------分隔线----------------------------