组合机制下夸克横动量分布对强子横动量分布的影响

介绍了夸克组合模型的原理和夸克组合律(QCR)的基本步骤.解释了相对论重离子碰撞RHIC和夸克胶子等离子体QGP的产生,详细描述了夸克组合模型在相对论重离子碰撞中的应用.本文使用了蒙特卡罗方法通过程序实现组合机制下对RHIC反应的模拟,并在拟合实验的基础上重点分析了组合机制下夸克横动量分布对强子横动量分布的影响.本文绘制出重子介子比的动量谱并得出一些有意义的结论.     

相对论重离子碰撞的纵向流分布与碰撞能量关系的研究

利用相对论纵向非均匀集体流模型，讨论较大的碰撞系统(Au-Au和Pb-Pb作用)分别在AGS、SPS和RHIC能区的重子纵向集体流分布特征．发现：能量越高，纵向流的非均匀分布特征越强，即在最新的RHIC能区所产生的粒子系统具有很强的非均匀分布特征，表现为很强的核透明性．这一研究不仅可以帮助了解最新的RHIC能区的粒子分布特征，还可以帮助分析集体流分布特征随碰撞能量变化关系．     

多Λ超核基态性质的研究

依据多Λ超核在高能重离子碰撞或天体物理中实现的可能性,以Ca为例,用相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论研究了系统的基态性质,包括每重子结合能、重子均方根半径和超核物质半径以及单粒子能谱等。研究表明,随着超子数目的增加,超核的每重子结合能和超子均方根半径变化趋势平缓,在1500ΛCa等一些超核内超子2s1/2和1d5/2能级排列有明显的反转,丰质子区和总核子数不变的多Λ钙超核滴线所对应的最大超子数分别为6和22。     

多Λ超核基态性质的研究

依据多Λ超核在高能重离子碰撞或天体物理中实现的可能性,以Ca为例,用相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论研究了系统的基态性质,包括每重子结合能、重子均方根半径和超核物质半径以及单粒子能谱等。研究表明,随着超子数目的增加,超核的每重子结合能和超子均方根半径变化趋势平缓,在5100ΛCa等一些超核内超子2s1/2和1d5/2能级排列有明显的反转,丰质子区和总核子数不变的多Λ钙超核滴线所对应的最大超子数分别为6和22。     

高能质子-质子和重离子碰撞中粲物理的研究进展

总结了RHIC能区质子-质子和重离子碰撞中粲物理的研究和进展.介绍了RHIC-STAR上开粲与粲偶素测量的最新成果.在从实验上验证QCD理论,理解重味夸克与介质相互作用,解释开粲与粲偶素不同的产生机制等方面都有重要的价值,并帮助我们研究和理解重离子碰撞产生的QGP新物质形态的基本特性.     

AGS,SPS和RHIC三个能区中的π介子和质子的快度分布特性的研究

通过分析和比较AGS,SPS和RHIC三个能区中的π介子和质子的快度分布特性,研究高能重离子碰撞中多强子产生的核阻止和集体流特性.我们发现:在AGS和SPS能区,核阻止特性(用平均快度损失δy表示)随射弹快度log(yp)的增大呈线性增长关系,但是到达更高的能区RHIC能区,不再满足相同的线性变化关系,平均快度损失δy随能量变化呈饱和趋势;对于π介子分布,在AGS和SPS能区π介子在纵向表现为均匀分布特征,且纵向流速度随质心系能量s~(1/2)呈对数线性增长关系,但是非均匀集体流理论不能解释RHIC能区的分布特性.     

AGS，SPS和RHIC三个能区中的π介子和质子的快度分布特性的研究

通过分析和比较AGS,SPS和RHIC三个能区中的万介子和质子的快度分布特性,研究高能重离子碰撞中多强子产生的核阻止和集体流特性．我们发现：在AGS和SPS能区,核阻止特性（用平均快度损失（δy）表示）随射弹快度log（yp）的增大呈线性增长关系,但是到达更高的能区RHIC能区,不再满足相同的线性变化关系,平均快度损失（δy）随能量变化呈饱和趋势;对于万介子分布,在AGS和SPS能区π介子在纵向表现为均匀分布特征,且纵向流速度随质心系能量√s呈对数线性增长关系,但是非均匀集体流理论不能解释RHIC能区的分布特性．     

RHIC能区STAR上重味夸克偶素产生的实验进展

相对论重离子对撞最主要的物理目标之一是寻找夸克-胶子等离子体(QGP)存在的证据并研究其特性.在研究QGP的诸多探针中,重味夸克偶素在重离子碰撞中由于"色屏蔽"效应而造成的压低被认为是QGP产生的直接信号.随着实验和理论的进展,人们发现QGP中的"再产生"和冷核物质效应也会显著地影响重味夸克偶素在重离子碰撞中的产额.近年来,以中美为主研制的STAR缪子探测器(MTD)大大提升了RHIC能区的重味夸克偶素实验研究能力,为探索其在QGP中的各项行为提供了精准的实验依据.本文总结了RHIC-STAR合作组近年来在200 GeV质子-金核和金核-金核对撞中重味夸克偶素J/ψ及Y的产生的实验研究进展.并介绍了近年来相对论重离子碰撞中重味夸克偶素一个新的研究方向——极低横动量J/ψ的实验研究.     

含有相变的流体力学模型与Au-Au在RHIC能量碰撞中带电粒子的横动量与横质量谱

普遍认为夸克-胶子等离子体(QGP)在现有的重离子碰撞中可能已经形成,且相对论流体力学是描述碰撞产物膨胀与粒子化过程最有效的工具之一.在考虑到热运动效应的情况下,采用含有由QGP态到强子态相变的流体力学模型分析重离子碰撞中不同带电粒子的横动量与横质量谱,给出该模型的解析解并与实验数据相比较.理论结果与Au-Au在RHIC能量碰撞中的实验测量符合得较好.除了其解析性,该理论模型的典型特点是它包含着高能重离子碰撞产物丰富的时空演化信息,如碰撞产物的初始温度、相变温度、带电粒子的化学冻析温度、QGP与强子态中的声速及重子化学势等.所以本文的研究工作,有利于了解高温高密度碰撞产物的各种传输系数与带电粒子的产生机制.     

相对论重离子对撞中喷注淬灭的研究

喷注淬灭现象是相对论重离子碰撞中可能产生高温高密新核物质—夸克胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma,QGP）的特征之一.我们分别测量质子-质子碰撞和重离子碰撞中的各种强子谱产额,并通过比较不同体系强子谱的产额,发现重离子碰撞中强子产额相对于质子-质子碰撞产额有所压低,进而研究喷注淬灭机制.不同强子产额的压低程度检验了一些理论预言,并为新的理论的提出提供重要的实验依据.     

高能重离子碰撞中的一维非均匀集体流特征研究

高能重离子碰撞的集体流研究已经引起实验和理论上的广泛关注，纵向和横向流与系统早期时空演化密切相关，有丰富的物理内涵．非均匀纵向流理论是在高能重离子碰撞的热化模型和均匀集体流基础上发展起来的．非均匀集体流理论可以解释AGS能区的末态粒子最新的分布特征，尤其是解释了困扰实验和理论物理学家多年的快度中心分布下凹现象．     

高温高能高密度极端条件下可能出现的新现象

近年来理论研究和实验探测都已预示在高温高能高密度的极端条件下出现新现象的可能：温度高于Planck质量(1019　GeV)标准模型命运的改变,重子数和轻子数（B+L）的破坏问题,普通强子物质和夸克-胶子等离子体在高温下的转化等问题．笔者据自己的研究成果,提出一些观点和结论,希望对天体-粒子物理的研究能有所推动．     

基本粒子量子数间的关系及其在反应中的变化规律

归纳出强子自旋与电荷和重子数之间的关系式,用此式与盖尔曼－西岛关系式联立导出了自旋与同位旋、重子数、奇异数、粲数和底数之间的关系式。把强子同位旋概念直接推广到轻子后,发现轻子领域存在与强子相似的关系式。由此进一步归纳出轻子和强子通用的３种关系式。由通用关系式出发,推导出了基本粒子反应中量子数的变化规律。     

大统一理论与稳定质子问题

本文提出了在SU(N)大统一理论中稳定质子的两种机制,即手征分立对称性机制与γ_4对称性机制。虽然质子是稳定的,但仍能予言可观测的重子数B、轻子数L不守恒现象。     

高能Au+Au碰撞末态多重数赝快度分布研究

利用Glauber模型,计算出核核碰撞中的参与者数、旁观者数及二元核子核子碰撞数.考虑到能量损失和旁观者效应对末态带电粒子赝快度分布的影响,通过对核子核子碰撞快度分布的逐次叠加得到核核碰撞末态带电粒子的赝快度分布.并用其讨论了PHOBOS合作组在高能Au+Au碰撞所做的实验测量.理论与实验结果符合得很好.     

SPS能区200GeV下非对称碰撞末态强子的快度分布

本文用热组分模型系统研究了SPS能区每核子能量200 GeV下p-、d-、O-和S-nucleus等非对称碰撞系统的末态强子的净质子分布和带电强子的快度分布特征,讨论了非对称碰撞系统在中心区、射弹碎裂区和靶碎裂区粒子分布情况.中心区域形成集体流达到热化.     

质心能量200 GeV下d＋Au碰撞中末态强子的赝快度分布研究

利用热化组分模型详细讨论了RHIC能区不同中心度d＋Au产生的带电粒子赝快度分布.并把产生粒子的贡献归纳为射弹碎裂区、中心区和靶碎裂区3部分粒子贡献总和,中心区域形成集体流达到热化.并由此分析了RHIC能区d＋Au相互作用不同中心度粒子产生特性.     

快度、赝快度及其相互关系的探讨

导出了在发射源静止系粒子的赝快度分布,分析了用快度变量来表示能量和纵向动量及在不同的参照系下快度变量之间的关系。最后,推导出快度变量与赝快度变量之间的相互关系。     

Faddeev模型中陈数为2的孤立子解

使用SO（3）Faddeev模型等效于SU（2）Skyrme模型的重子数为零的介子区域的结果而得到的Faddeev模型的解析解,通过合适地构造解析函数,给出了Faddeev模型的具有涡旋结构的多孤立子解．这些解由第一类陈数（Chern number）来分类,它们相应于旋绕数为2的情况．     

Faddeev模型中的多孤立子解

使用SO(3) Faddeev模型等效于SU(2) Skyrme模型的重子数为0的介子区域的结果,研究了Faddeev模型中的一类新型解析解. 选择合适的解析函数,得到了Faddeev模型中的新型多孤立子解. 这类解相应于陈数（chern number）为3的情况.