兰州CSR的手征对称性部分恢复

兰州重离子加速器冷却储存环（CSR）装置的建成使我国有了研究中高能核物理的实验基地。每核子1 GeV的中等质量核和每核子0.6 GeV的重核碰撞可以产生2－3倍正常核物质的密度，使得在真空中自发破缺的手征对称性能够部分恢复。本项目将集中讨论在兰州CSR产生的由手征对称性控制的核物质对强子性质的影响，特别是Pion介子和Kaon介子的集体性质和动量分布。在理论计算和数值模拟的基础上，提出实验观测量，设计实验供兰州CSR的外靶实验参考。

中高能重离子碰撞是研究手征对称性恢复的实验场所。本项目在以下两个方面对高温高密核物质的性质进行了深入的研究：.1)利用2+1维理想流体模型模拟对撞产生的致密高温物质的时空演化，考察了不同的核物质状态方程（包含手征对称性部分恢复）特别是格点计算的状态方程的演化结果，发现双轻子不变质量谱在介子质量以下或以上分别是是由强子相或部分子相主导，由此导致了斜率参数在这两个区间的的不同特性。强子相的斜率参数反映了较大的径向流和较低的温度，而部分子相的情况恰好相反。斜率参数的两种不同变化趋势在不变质量约等于1 GeV处过渡，其曲线形状对于状态方程和流体演化的初始时刻的变化很敏感。我们的计算结果表明双轻子集体流的信息可以作为一个干净的探针,探测重粒子碰撞产生的强耦合夸克胶子等离子体的状态方程和相变过程。.2)我们在相空间建立了重夸克偶素的输运方程，碰撞项由算符乘积展开方法和细致平衡原理自恰确定，并与格点量子色动力学描述的状态方程和用流体力学描述的夸克物质演化方程耦合。我们的模型被国际同行称为细致输运模型或完全输运模型，第一次将重夸克偶素的输运和媒质的演化自恰联系起来。我们提出用横动量核修正因子替代产额核修正因子探测夸克物质，并预言了当重离子碰撞能量变化两个数量级时这一修正因子从大于一到约等于一，再到小于一的变化关系，被ALICE在2012年证实，清晰地说明了不同能量时的媒质效应，澄清了困扰多年的难题。我们的工作指导和推动了国际相对论重离子碰撞的研究。