相对论重离子碰撞产生的强子物质化学平衡研究

强子物质的化学平衡是相对论重离子碰撞中最基本的物理问题之一，国内外学者已借助强子输运模型做了大量研究，然而，模型中需要大量的强子-强子反应截面，但其中很多反应截面没有实验数据，一般采用常数截面的假定或近似的同位旋关系，这会给强子物质的演化和对末态可观察量的预测带来不确定的因素。目前对高能重离子碰撞所产生的强子物质能否迅速而充分地反应达到化学平衡没有定论。本项目将基于扩展的Buchmuller-Tye势，利用夸克交换模型计算介子-介子非弹性散射截面，建立起强子物质中不同介子的反应率方程，联系流体动力学，考虑强子物质的纵向扩展和横向扩展，尝试用不同的初始条件进行数值求解，研究强子物质的化学平衡以及夸克交换过程、夸克-反夸克湮灭过程和共振过程各自对强子物质演化的影响。

强子物质的化学平衡是相对论重离子碰撞中最基本的物理问题之一。国内外学者已借助输运模型做了大量研究，然而由于实验数据的缺乏，模型中所需要的大量反应截面一般采用常数截面的假定或近似的同位旋关系，这会给强子物质的演化和对末态可观察量的预测带来不确定的因素。介子-介子散射将改变介子的数量以影响强子物质的化学平衡。本项目基于扩展的Buchmuller-Tye势计算了π介子、ρ介子、K介子、矢量K介子、ω介子、η介子和phi介子参与的88个涉及夸克交换过程的介子-介子非弹性反应道的散射截面，为方便使用并对反应截面进行了参数化拟合。我们建立了反应率方程，并结合纵向膨胀和横向膨胀的流体动力学方程，考虑多组介子逃逸度初始值进行数值求解，从而得到了π介子、ρ介子、K介子、矢量K介子、ω介子、η介子和phi介子的逃逸度随时间的变化。介子-介子散射包括夸克交换过程、夸克-反夸克湮灭过程、共振产生过程。数值计算结果显示夸克交换过程对强子物质演化中的介子-介子非弹性散射是重要的。