夸克膠子物質(zhì)中的夸克—夸克—反夸克和夸克—反夸克—反夸克彈性散射.pdf

1、為了解釋RHIc的Au+Au核碰撞中橢圓流系數(shù)u<,2>的測量值，理想流體力學(xué)模型假設(shè)：碰撞產(chǎn)物(夸克膠子物質(zhì))建立了相當(dāng)大的早期壓力并且在碰撞后小于1fm/c的極短時間內(nèi)達到了(局域)熱平衡。此即早期熱平衡化現(xiàn)象或快速熱平衡化現(xiàn)象。研究夸克膠子物質(zhì)的這種早期熱平衡化現(xiàn)象對于認識夸克膠子等離子體(QGP)及其演化有著非常重要的意義?？茖W(xué)家們用2→2和2→3的部分子散射機制給出大于1fm/c的熱平衡化時間，因此不能解釋早期熱平衡化現(xiàn)象。最

2、近在我的導(dǎo)師許曉明的文章中，作者提出的三膠子彈性散射機制成功地將膠子物質(zhì)熱平衡化時間減少到0.45fm/c。但從二夸克和三夸克彈性散射得到的夸克物質(zhì)的熱平衡化時間是2.2fm/c，不能給出夸克物質(zhì)的早期熱平衡化結(jié)果。到目前為止，對于夸克物質(zhì)的早期熱平衡化現(xiàn)象的動力學(xué)機制還不清楚，是必須探討的問題。作為高能量、高密度的凝聚態(tài)物質(zhì)，夸克膠子物質(zhì)內(nèi)除了夸克物質(zhì)和膠子物質(zhì)，還包含反夸克物質(zhì)。反夸克物質(zhì)通過夸克-反夸克、夸克-夸克-反夸克、夸克-

3、反夸克-反夸克的彈性散射會對夸克物質(zhì)的熱平衡化產(chǎn)生一定影響。因此，除了夸克-反夸克彈性散射外我們提出以夸克-夸克-反夸克和夸克-反夸克-反夸克的彈性散射過程來研究反夸克物質(zhì)對夸克物質(zhì)快速熱平衡化的貢獻。 考慮最低階的qqq→qqq散射過程的38個散射費曼圖。根據(jù)在散射過程中分別包含兩膠子交換和三膠子頂點，把這38個散射費曼圖分成兩類，前者有32個圖，后者有6個圖。依據(jù)微擾QCD的費曼圖規(guī)則，從夸克和反夸克的旋量、頂點因子、膠子和

4、夸克傳播子寫出以上各圖的躍遷振幅。編制Fortran程序，推導(dǎo)38個費曼圖的振幅平方及不同圖之間的1004．個不為零的干涉項的公式。對末態(tài)夸克反夸克自旋和色求和、對初態(tài)夸克反夸克自旋和色求平均的振幅平方和干涉項包括夸克、膠子傳播子和色su(3)群生成元乘積的跡和大量的γ矩陣乘積的跡。編制Fortran程序推導(dǎo)這些跡。我們定義了9個洛倫茲不變量，用這9個獨立變量表示的每個費曼圖的振幅平方和不同圖間的干涉項滿足洛倫茲不變性。把夸克反夸克四動

5、量的標量積、膠子和夸克傳播子用這9個洛倫茲不變量表示，綜合求跡的結(jié)果，把每個費曼圖的振幅平方和不同圖間的干涉項相加，即得到qqq→qqq散射振幅平方。我們做類似的工作得到qqq→qqq散射振幅平方。假定夸克物質(zhì)是由u和d夸克組成，反夸克物質(zhì)由u和d反夸克組成。把我們計算得到的qqq→qqq和qqq→qqq散射振幅平方加入到夸克物質(zhì)的輸運方程中，成為新貢獻。以RHIC的金-金核碰撞產(chǎn)生的各向異性動量分布作為輸運方程的初始條件，數(shù)值計算輸運