非廣延統(tǒng)計下熱密QCD物質中熱光子產生的研究.pdf

1、上世紀七十年代，李政道和G.C.Wick以及一些其他物理學家預言通過相對論高能重離子碰撞實驗可能會在一定的空間區(qū)域內形成高溫高密環(huán)境，使能量密度達到使夸克解禁閉的閾值，形成一種新的相態(tài)—夸克-膠子等離子體。在幾代物理學家的努力下，通過對RHIC積累的大量實驗數據的分析表明:實驗中已經產生一種非常粘稠的部分子物質，這種熱密QCD物質極有可能是一種強耦合的夸克-膠子等離子體(sQGP)。
　　由于夸克-膠子等離子體的高溫高密度特性，其

2、存在時間十分短暫，一般的估計約為5～10fm，因此實驗上探測到的并非夸克-膠子等離子體本身，而是它留下的痕跡。直接光子增強是研究QGP的理想探針信號，因為光子的平均自由程很大，可以在產生后快速離開碰撞區(qū)域而不受末態(tài)粒子影響。為了確定重離子碰撞中火球所處狀態(tài)的信息，需要理論上計算熱光子產生并與實驗作比較，一般通過將計算的熱光子產額與火球的時空演化通過流體力學模型進行卷積得到光譜。狀態(tài)方程作為流體力學模型的一個重要的輸入量，對研究這一解禁閉

3、相也有重要意義。
　　Tsallis統(tǒng)計是在標準統(tǒng)計物理基礎上發(fā)展起來的一種新的非廣延統(tǒng)計理論。它是在傳統(tǒng)玻爾茲曼-吉布斯熵的基礎上引入一個非廣延參數q構造出一個非廣延熵，而發(fā)展出的一套可以包含標準統(tǒng)計物理的新理論。BG統(tǒng)計力學中有一個重要的假設—各態(tài)歷經假設—在足夠長的時間內系統(tǒng)可以遍歷所有可能出現的微觀狀態(tài)。但是根據最近的研究，對于具有長程相互作用和記憶效應的熱密QCD物質這一假設無法得到滿足，所以應用非廣延統(tǒng)計力學研究這一熱

4、密物質有可能給出一些新的、富于啟發(fā)性的理論結果。
　　本文中我們重點研究了非廣延統(tǒng)計理論對夸克-膠子等離子體產生信號之一的熱光子產額的影響，得出如下結論:(1)兩種統(tǒng)計力學均符合溫度越高光子產額越大的規(guī)律;(2)非廣延統(tǒng)計力學下的產額大于標準統(tǒng)計力學下的產額，與q成正相關;(3)隨著光子能量或者橫動量的增加，它們之間的偏差越來越大。另外我們分析了非廣延統(tǒng)計力學對熱密QCD物質狀態(tài)方程的影響，發(fā)現即使q微小的偏離1也導致狀態(tài)方程較大