论文摘要
量子色动力学（QCD）是用非阿贝尔规范理论研究基本粒子之间的强相互作用。它预言在高温高密极端条件下，普通强子物质会发生退禁闭相变到夸克胶子等离子体（QGP）相，原来被束缚在强子体系内部的夸克和胶子退禁闭成自由的QGP物质。研究高温高密的核物质以及寻找夸克胶子等离子体（QGP），实验上最有效的方法是通过极端相对论性重离子碰撞来实现的。高能重离子在相互发生碰撞的过程中，巨大的粒子动能被沉积在核-核碰撞的区域内，并转化为热能，形成极端高温高密环境，致使强子解除禁闭，形成QGP新物态。近年来，通过ACS，SPS以及RHIC实验，人们已经积累了大量丰富的实验数据。通过对实验数据分析和研究，有迹象表明强耦合的夸克胶子等离子体这一物质形态已经在RHIC实验中形成。在RHIC能区研究夸克胶子等离子体是否形成的信号中，由于碰撞能量很高(s1/2=200GeV)，与碰撞硬过程相关的硬探针信号，特别是部分子喷注能量损失成为目前QGP信号研究的热点。部分子喷注损失能量必然减少部分子碎裂为强子的产额，导致与相同能量的核子-核子碰撞相比，核-核碰撞产生的大横动量强子谱被压低。在STAR和PHENIX实验中，通过比较核-核碰撞和核子-核子碰撞中领头粒子的产额，分别都观测到领头的中性π0产额压低现象。通过测量核-核碰撞中的核修正因子，我们可以更清楚看到能量损失在核-核碰撞中对强子谱压低的影响。通过观察这些实验结果，我们相信在核-核中心碰撞中形成了高温高密的强相互作用物质，而擦边碰撞的核-核碰撞中就没有形成。值得注意的是，RHIC的实验数据还表明强子谱的压低与碰撞产生的系统的大小有关。这一实验现象不仅证明存在部分子喷注损失能量的事实，而且还能说明能量损失与介质的尺寸大小有直接的关系。本文基于微扰量子色动力学（pQCD）的部分子模型，在领头阶（LO）近似下分别计算了质子-质子（p+p）碰撞，金-金（Au+Au）和铜-铜（Cu+Cu）不同对心度碰撞产生π0的强子谱和相应的核修正因子RAA。在考虑部分子喷注能量损失（即喷注淬火）效应后的理论计算表明，与相同质心系能量s1/2=200GeV的p+p碰撞相比，Au+Au或Cu+Cu不同对心度碰撞产生的强子谱被压低，被压低的程度还与依赖系统大小的能量损失有强烈的关系。系统越大，部分子喷注的能量损失越大，导致强子谱被压低得越多，RAA越小。系统越小，部分子喷注的能量损失越小，擦边碰撞时就几乎没有能量损失，RAA近似等于1。理论计算的数值结果和实验数据相符合，说明能量损失机制的可靠性和真实性。
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标签：高能重离子碰撞论文; 喷注淬火论文; 强子谱论文; 核修正因子论文; 夸克胶子等离子体论文;