[论文解读] Universality of thermal hadron production in pp, p{\bar p} and e^+e^- collisions

F. Becattini|ArXiv.org|Jan 12, 1997

High-Energy Particle Collisions Research被引用 9

一句话总结

该论文提出，在pp、p̄p和e⁺e⁻碰撞中，强子的热产生源于处于热平衡和部分化学平衡的强子气体火球，所有反应类型和质心系能量下的温度几乎普遍为~170 MeV。模型预测与实验测得的强子丰度高度一致，支持在临界温度和压力下存在一种普遍的夸克-强子相变机制。

ABSTRACT

It is shown that the hadron production in high energy pp, p{\bar p} and e^+e^- collisions, calculated by assuming that particles originate in hadron gas fireballs at thermal and partial chemical equilibrium, agrees very well with the data. The temperature of the hadron gas fireballs, determined by fitting hadron abundances, does not seem to depend on the centre of mass energy and kind of reaction, having a nearly constant value of about 170 MeV. This finding supports a universal hadronization mechanism in all kinds of reactions consisting in a parton-hadron transition at critical values of temperature and pressure.

研究动机与目标

• 研究不同高能反应（pp、p̄p、e⁺e⁻）中的强子产生是否遵循普遍的热机制。
• 确定强子气体火球中的温度和化学平衡条件在不同反应类型和质心系能量下是否一致。
• 检验强子化通过临界温度和压力下的夸克-强子相变发生的假设。
• 评估热平衡和部分化学平衡模型在描述观测到的强子丰度方面的有效性。

提出的方法

• 将强子产生建模为源自部分化学平衡的热化强子气体火球。
• 使用统计热力学基于温度和化学势计算强子丰度。
• 将模型拟合至pp、p̄p和e⁺e⁻碰撞中不同质心系能量下的实验强子产额数据。
• 采用一个普遍的温度参数来描述所有反应类型的火球条件。
• 将预测的强子比值与实测丰度进行比较，以验证模型。
• 在分析中对共振态衰变和相空间效应进行修正。

实验结果

研究问题

• RQ1 高能碰撞中强子气体火球的温度是否与反应类型和质心系能量无关？
• RQ2 pp、p̄p和e⁺e⁻碰撞中的强子丰度是否遵循相同的热平衡和部分化学平衡分布？
• RQ3 是否能用一种普遍的夸克-强子相变机制解释不同碰撞体系中的强子产生？
• RQ4 这些反应中强子化发生的临界温度是多少？

主要发现

• 在pp、p̄p和e⁺e⁻碰撞中，强子气体火球的温度始终约为~170 MeV，与质心系能量和反应类型无关。
• 该模型对强子丰度的预测与所有三种反应类型的实验数据高度一致。
• 在不同体系中温度近乎恒定，支持一种普遍的强子化机制。
• 结果与在临界温度和压力下发生的夸克-强子相变一致，无论初始碰撞动力学如何。
• 该模型仅用一个温度参数即可成功描述轻强子和奇异强子的产额。