[论文解读] On the Origin of the Multiplicity Fluctuations in High Energy Heavy Ion Collisions

G. V. Danilov, Edward Shuryak|ArXiv.org|Aug 6, 1999

High-Energy Particle Collisions Research被引用 4

一句话总结

本文通过使用'伤痕核子'模型对初始态涨落进行建模，并将其与Stephanov、Rajagopal和Shuryak先前研究的末态相互作用相结合，探究了高能重离子碰撞中多重数涨落的起源。该联合方法对CERN NA49实验中中心化PbPb碰撞的数据提供了定量描述，表明初始态和末态过程对涨落的贡献相当。

ABSTRACT

Multiplicity fluctuations in heavy ion collisions obtain comparable contributions both from initial stage of the collisions, and from final stage interaction. We calculate the former component, using the ``wounded nucleon'' model and standard assumptions about nuclei and NN cross section. Combining it with the second one, calculated previously by Stephanov,Rajagopal and Shuryak, ref.2, we obtain good quantitative description of experimental data (ref.3) from NA49 collaboration at CERN on central PbPb collisions.

研究动机与目标

• 理解高能重离子碰撞中多重数涨落的起源，特别是初始态与末态贡献的相对大小。
• 利用'伤痕核子'模型和标准核物质及NN截面假设，量化初始态对多重数涨落的贡献。
• 将初始态模型与先前计算的末态贡献相结合，以实现对实验数据的完整描述。
• 为CERN的NA49合作组在中心化PbPb碰撞中获得的实验数据提供定量解释。

提出的方法

• 初始态多重数涨落通过'伤痕核子'方法进行建模，其中入射核和靶核中的核子被视为独立的粒子产生源。
• 应用关于核密度分布和核子-核子（NN）截面的标准假设，估算伤痕核子的数量及其空间分布。
• 通过核波函数重叠导出的伤痕核子数的方差，计算初始态涨落分量。
• 末态贡献取自Stephanov、Rajagopal和Shuryak的前期工作，该工作考虑了部分子相互作用和末态关联。
• 在假设统计独立性的前提下，通过平方和的方式将初始态与末态贡献相加，得到总涨落。
• 将联合模型与CERN高能中心化PbPb碰撞中NA49合作组的实验数据进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 在中心化PbPb碰撞中，多重数涨落有多少比例起源于碰撞的初始态？
• RQ2 基于伤痕核子模型的初始态涨落与末态贡献在数量上如何比较？
• RQ3 结合初始态和末态贡献是否能够重现中心化重离子碰撞中实验观测到的多重数涨落？
• RQ4 标准核结构和NN截面假设在多大程度上能解释观测到的涨落？
• RQ5 总涨落是否与NA49实验的测量数据一致？

主要发现

• 通过伤痕核子模型计算的初始态多重数涨落贡献显著，且在数量上与末态涨落相当。
• 结合初始态与末态贡献的联合模型，对NA49合作组的实验数据提供了良好的定量描述。
• 发现初始态涨落具有显著性，不可忽略，这挑战了末态效应占主导地位的假设。
• 模型与实验数据的一致性支持了伤痕核子图像在描述早期涨落中的有效性。
• 结果表明，在中心化PbPb碰撞中，初始态和末态对总多重数涨落的贡献相当。
• 本研究证实，要对多重数涨落进行一致描述，必须同时包含预平衡过程和相互作用后动力学。