RHIC和LHC能量核－核碰撞早期火球性质研究

实验证据表明RHIC能量下核－核碰撞早期火球是相互作用很强的夸克－胶子等离子体(sQGP)，其行为很像小粘滞性的稠密完整流体。LHC能量核－核碰撞产生火球的温度比RHIC高，其火球是否还是sQGP？是否也是稠密完整流体？或是真正意义的QGP(fQGP)？我们拟用描写相对论性核－核碰撞的PACIAE模型比较性地研究RHIC和LHC能量核－核碰撞中早期火球性质，以回答这些问题。需先把PACIAE模型升级到与PYTHIA6.4相衔接。再发展PACIAE模型的部分子输运部分，令部分子－部分子碰撞截面含一经验因子以反映介质效应，通过此参数的调节改变截面大小以适应sQGP和fQGP的不同需要。然后先比较性地研究RHIC和LHC能量pp碰撞早期火球的部分子结构、性质和部分子再散射；再比较性地研究核－核碰撞中这些内容，希望从这些研究结果与实验比较中能看到两者火球性质差异的证据。

RHIC和LHC能量核－核碰撞早期火球性质研究项目，主要开展用于相对论核碰撞研究的部分子和强子级联模型PACIAE的理论研究和计算程序升级工作，新描述方法和作用机制的添加和完善，并用于相对论性核碰撞的理论研究以及与实验测量结果的对比性研究等工作。理论计算与实验测量数据比较的结果表明，发展的部分子和强子级联模型PACIAE在RHIC和LHC能量下工作得很好，能够很好的重现和描述实验测量的各种物理量。.至2013年底，标有11075217资助，已发表的论文共20篇。.取得的主要进展简要分述如下：.把用于相对论性核碰撞理论研究的PACIAE模型, 由基于JETSET 6.4和PYTHIA 5.7升级到基于PYTHIA 6.4并称为PACIAE 2.0。讨论了涉及的部分子初始化、部分子散射、强子化和强子散射阶段的主要物理内容，并给出一些与实验结果比较的例子，结果表明发展的该理论模型在描述相对论性核碰撞性质时工作得很好。.进一步又把用于相对论核碰撞研究的PACIAE 2.0升级到新版PACIAE 2.1。PACIAE模型是基于PYTHIA模型的。在PYTHIA模型中, 产生的末态强子横动量是随机分布在半径pT的圆上，这样处理会消除由初态核子坐标不对称性经动力学演化发展而得的末态强子横动量的非各向同性。新版PACIAE 2.1中改为产生的末态强子横动量随机分布在长半轴为pT(1+δT)短半轴为pT(1-δT)的椭圆上，这样能更好的研究末态强子横动量的非各向同性分布情况。.后来又把PACIAE输运模型和相对论流体力学模型结合形成一个PACIAE-HYDRO-PACIAE复合模型。并用以研究在√sNN = 130 GeV的Au+Au和2.76 TeV的Pb+Pb碰撞中荷电粒子的产额。研究结果表明，计算的荷电粒子膺快度分布，横动量分布，及椭圆流参数能重现相应的实验数据和结果。这足以表明PACIAE-HYDRO-PACIAE复合模型能够用于描述RHIC和LHC能量的重离子碰撞过程及开展相关的理论研究工作。.提出一个具有动力学约束的相空间组合模型。.发展的这些理论模型，其计算结果与ALICE, STAR, CMS和ATLAS实验组的测量结果比较，相互符合得很好，发表后得到国际同行的认可。