组合模型中初态条件和衔接方法对末态强子性质的研究

In the high energy heavy-ion collisions, the research on the characters of final hadrons, is one of the study directions to explore the nuclear reaction mechanisms and the nature of nuclear matter. The project applies the phenomenological model, a combining theoretic model with the relativistic hydrodynamic model and the particle transport model, to simulate the evolution from the initial state to final states during the whole process in high energy heavy ion collision. Considering the choices of different initial state and methods of the matching condition, with the equation of state in individual stages, to study the final parameters, such as charged hadrons distribution, the multiplicity distribution, as well as the collective flow.In addition, our hybrid model(Hydro-Paciae Model) should be improved by comparing and analysis with the experimental data, to obtain the information on the phase transition from hardonic phase to quark-gluon plasma phase during the system formed in heavy ion collisions.

在高能重离子碰撞中，对末态强子特性的研究，是近代高能核碰撞领域中研究核反应机制和探求核物质本质的基本研究方向之一。本项目拟用理论唯象模型，即相对论流体力学模型和粒子输运模型相结合的组合模型，模拟高能重离子碰撞过程中从初态到末态的演化，主要考虑初态选择，衔接方法，和各个阶段采用不同的状态方程，对末态强子参量，如带电强子的快度分布，多重数分布，尤其是集体流等参量的影响进行分析，以了解重离子碰撞中形成的系统从强子相到夸克胶子等离子体相的相变信息，并通过与实验数据的比较改进组合模型（Hydro-Paciae Model）。

本项目主要研究在高能重离子碰撞中，采用三维流体动力学（Hydro）模型和粒子输运模型（PACIAE）的组合模型，从理论上模拟高能核核反应从初态到末态的演化，通过改变初态条件和衔接方法，研究理论模型中末态强子的分布和集体流的特性，并与实验结果相比较。该项目已经按计划完成。首先，在2013年完成三维流体力学模型衔接粒子输运模型的整体构建，对不同模块进行调试和完善，使所有参量合理匹配，计算末态强子的横动量和赝快度分布，以及集体流等特性。该工作的主要研究成果，已于2013年发表了一篇SCI文章，该文章详细介绍了本项目中模型的结构，原理和特点，以及在第一阶段的Yang-Mills初态条件下末态椭圆流的特征。其次，根据项目计划， 2014年和2015年在计算和程序实现上完成组合模型中流体力学演化阶段中不同的状态方程的选择和调试，并攻克了在组合模型中最难的衔接部分，即初态模块更新为PACIAE模型，再衔接前期组合模型，考察整个高能重离子演化由粒子输运模型+流体演化模型+粒子输运模型描述的组合模型中，不同衔接条件对部分子态向强子态转变及末态集体流特性，包括对比粒子输运模型中的末态强子的多重数分布以及非统计涨落特性的影响。该工作中研究末态强子的非统计涨落特性已于2014年合作发表一篇SCI文章，该成果讨论利用粒子输运模型计算非统计涨落条件下对净重子，净质子和净电荷数事件分布的影响；研究末态部分强子的准单举深度非弹性散射的特性，已于2015年初提交给EPJ A，现仍在完善中；第二种组合模型（PACIAE+Hydro+PACIAE模型）的初步研究成果已经在2015年8月参加挪威卑尔根大学的“NorSAC-2015”国际会议中受邀做了题为“Hybrid models for relativistic heavy ion reaction”的学术报告，最后待发表的理论分析和结论仍在进展和完善中。