Струйная закалка
В высоких энергий физике тушение струи — явление, которое может возникнуть при столкновении частиц сверхвысоких энергий. В общем, столкновение частиц высоких энергий может привести к образованию струй элементарных частиц , возникающих в результате этих столкновений. Столкновения ультрарелятивистских пучков тяжелых ионов создают горячую и плотную среду, сравнимую с условиями в ранней Вселенной , а затем эти струи сильно взаимодействуют со средой, что приводит к заметному уменьшению их энергии. Такое снижение энергии называется «струйным гашением».
Физика фон
[ редактировать ]В контексте адронных столкновений при высоких энергиях кварки и глюоны вместе называются партонами . Струи, возникающие в результате столкновений, первоначально состоят из партонов, которые быстро объединяются, образуя адроны (процесс, называемый адронизацией) . Непосредственно наблюдать можно только образующиеся адроны. Горячая плотная среда, образующаяся при столкновениях, также состоит из партонов; она известна как кварк-глюонная плазма (КГП). В этой области применяются законы физики — законы квантовой хромодинамики (КХД).
Высокоэнергетические ядро-ядерные столкновения позволяют изучать свойства среды КГП по наблюдаемым изменениям функций фрагментации струи по сравнению с незакаленным случаем. Согласно КХД с высоким импульсом, , партоны образующиеся на начальной стадии столкновения ядро-ядро, будут подвергаться множественным взаимодействиям внутри области столкновения до адронизации . В этих взаимодействиях энергия партонов уменьшается за счет столкновительной потери энергии. [1] и среднеиндуцированное глюонное излучение, [2] последний является доминирующим механизмом в QGP. Эффект тушения струи в КГП является основной мотивацией для изучения струй, а также спектров высокоскоростных частиц и корреляций частиц в столкновениях тяжелых ионов. Точная реконструкция струи позволит измерить функции фрагментации струи и, следовательно, степень тушения и, следовательно, дать представление о свойствах горячей плотной среды КГП, созданной в результате столкновений.
Экспериментальные доказательства гашения струи
[ редактировать ]Первые свидетельства потери энергии партонов были обнаружены на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в результате подавления частиц с высоким pt при изучении фактора ядерной модификации. [3] [4] и подавление обратных корреляций. [4]
Ожидается , что в ультрарелятивистских столкновениях тяжелых ионов с энергией центра импульса 2,76 и 5,02 ТэВ на Большом адронном коллайдере с большим импульсом (БАК) взаимодействия между партоном и горячей плотной средой, образующейся в результате столкновений, будут привести к гашению струи. Действительно, в ноябре 2010 года ЦЕРН объявил о первом прямом наблюдении гашения струи, основанном на экспериментах со столкновениями тяжелых ионов , в которых участвовали ATLAS , CMS и ALICE . [5] [6] [7] [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Д. Х. Перкинс (2000). Введение в физику высоких энергий , Издательство Кембриджского университета.
- ^ Гросс, Дэвид Дж.; Вильчек, Франк (25 июня 1973 г.). «Ультрафиолетовое поведение неабелевых калибровочных теорий» . Письма о физических отзывах . 30 (26): 1343–1346. Бибкод : 1973PhRvL..30.1343G . дои : 10.1103/physrevlett.30.1343 .
- ^ Адкокс, К.; и др. (Сотрудничество ФЕНИКС) (2002). «Подавление адронов с большим поперечным импульсом в центральных столкновениях Au + Au при √ с NN = 130 ГэВ». Письма о физических отзывах . 88 (2): 022301. arXiv : nucl-ex/0109003 . doi : 10.1103/physrevlett.88.022301 . ПМИД 11801005 . S2CID 119347728 .
- ^ Перейти обратно: а б Адлер, К.; и др. (Сотрудничество STAR) (26 февраля 2003 г.). «Исчезновение встречных T- адронных корреляций с высоким p в центральных столкновениях Au + Au при √ с NN = 200 ГэВ». Письма о физических отзывах . 90 (8): 082302. arXiv : nucl-ex/0210033 . дои : 10.1103/physrevlett.90.082302 . ПМИД 12633419 . S2CID 41635379 .
- ^ «Эксперименты БАКа открывают новое понимание первозданной Вселенной» (Пресс-релиз). ЦЕРН . 26 ноября 2010 года . Проверено 2 декабря 2010 г.
- ^ Аад, Г.; и др. (Сотрудничество ATLAS) (13 декабря 2010 г.). «Наблюдение асимметрии диджета, зависящей от центральности, в столкновениях свинец-свинец при энергии √ с NN = 2,76 ТэВ с помощью детектора ATLAS на БАКе» . Письма о физических отзывах . 105 (25): 252303. arXiv : 1011.6182 . дои : 10.1103/physrevlett.105.252303 . ПМИД 21231581 .
- ^ Чатрчян С.; и др. (Сотрудничество CMS) (12 августа 2011 г.). «Наблюдение и исследование тушения струи в столкновениях Pb-Pb при √ с NN = 2,76 ТэВ» . Физический обзор C . 84 (2): 024906. doi : 10.1103/physrevc.84.024906 . hdl : 1721.1/67342 .
- ^ ЦЕРН (18 июля 2012 г.). «Тяжелые ионы и кварк-глюонная плазма» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Подавление струи при столкновениях тяжелых ионов
- Пропуская творожный суп
- Обзор Jet Quenching (2017)
- Обзор струйной закалки (2009)
 | Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |