1、1高能核核碰撞中高能核核碰撞中雙強(qiáng)子關(guān)聯(lián)的雙強(qiáng)子關(guān)聯(lián)的次領(lǐng)頭階微擾次領(lǐng)頭階微擾QCDQCD研究研究張漢中張漢中 王恩科王恩科華中師范大學(xué)粒子物理研究所華中師范大學(xué)粒子物理研究所Collaborators: J.Owens and X.-N.WangCollaborators: J.Owens and X.-N.Wang“基于基于pQCD的相對(duì)論性核碰撞的解析、模擬和實(shí)驗(yàn)研究的相對(duì)論性核碰撞的解析、模擬和實(shí)驗(yàn)研究”研討會(huì)研討會(huì)北京北京CCAST， 2008年年3月月22-24日日2 目目 錄錄一、簡(jiǎn)介一、簡(jiǎn)介二、二、RHIC/LHC能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子三、膠子折射雙強(qiáng)子方位角分布

2、三、膠子折射雙強(qiáng)子方位角分布四、結(jié)論四、結(jié)論Hanzhong Zhang, J.F. Owens, Enke Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 98(2007)212301.Hanzhong Zhang, talk at QM2006 in Shanghai, China, Nov. 14-20, 2006; talk at QM2008 in Jaipur, India, Feb. 4-10, 2008. Hanzhong Zhang Enke Wang, “Refraction of Gluon Jet in QGP ”, to be submi

3、tted.3一、簡(jiǎn)一、簡(jiǎn) 介介硬散射過(guò)程硬散射過(guò)程產(chǎn)生的高能部分子噴注，產(chǎn)生的高能部分子噴注，可以作為硬探針可以作為硬探針刺探刺探QGP的形成或性質(zhì)。的形成或性質(zhì)。RHIC&LHC 碰撞能量：碰撞能量： 200、5500GeVQGP (Quark Gluon Plasma)夸克膠子等離子體夸克膠子等離子體硬散射硬散射4高能部分子噴注在高能部分子噴注在QGP介質(zhì)中傳播，介質(zhì)中傳播，由于多重散射的誘發(fā)，這些部分子噴注輻射膠子損失能量，由于多重散射的誘發(fā)，這些部分子噴注輻射膠子損失能量，碎裂產(chǎn)生的大橫動(dòng)量強(qiáng)子譜被壓低。碎裂產(chǎn)生的大橫動(dòng)量強(qiáng)子譜被壓低。Jet quenching 噴注淬火（噴注

4、損失能量）噴注淬火（噴注損失能量）hadronsqqhadronsleadingparticleleading particleN-N collisionhadronsqqhadronsLeading particle suppressedleading particle suppressedA-A collision以核子以核子-核子碰撞產(chǎn)生強(qiáng)子的不變散射截面核子碰撞產(chǎn)生強(qiáng)子的不變散射截面為基準(zhǔn)，判斷核為基準(zhǔn)，判斷核-核碰撞核碰撞5次領(lǐng)頭階次領(lǐng)頭階pQCD的部分子模型的部分子模型假定因子化定理在核核碰撞中仍然成立，假定因子化定理在核核碰撞中仍然成立，噴注淬火效應(yīng)反映在修正后的碎裂函數(shù)中噴注淬

5、火效應(yīng)反映在修正后的碎裂函數(shù)中 FFst ddPDFsTdydpdABTAA2Nuclear geometryPartondistributionfunctionsNLO cross sections(X. -N. Wang , PRC70(2004)031901)(Enke Wang, X. N. Wang, PRL87(2001)142301)/5 . 7/()6 . 1/(02 . 1001EEdLdEd6次領(lǐng)頭階研究的優(yōu)點(diǎn)次領(lǐng)頭階研究的優(yōu)點(diǎn)領(lǐng)頭階的硬探針領(lǐng)頭階的硬探針qgEE49次領(lǐng)頭階多出的硬探針次領(lǐng)頭階多出的硬探針次領(lǐng)頭階比領(lǐng)頭階次領(lǐng)頭階比領(lǐng)頭階相對(duì)更全面更精確相對(duì)更全面更精確預(yù)言

6、能力相對(duì)較強(qiáng)預(yù)言能力相對(duì)較強(qiáng) LONLOquarkNgluonNquarkNgluonN)()()()(例例1例例2 雙強(qiáng)子方位角關(guān)聯(lián)雙強(qiáng)子方位角關(guān)聯(lián)例例3 直接光子與強(qiáng)子的關(guān)聯(lián)直接光子與強(qiáng)子的關(guān)聯(lián)單強(qiáng)子的產(chǎn)生？雙強(qiáng)子的產(chǎn)生？單強(qiáng)子的產(chǎn)生？雙強(qiáng)子的產(chǎn)生？72）單強(qiáng)子的壓低因子對(duì)核核碰撞產(chǎn)生的介質(zhì)不敏感。）單強(qiáng)子的壓低因子對(duì)核核碰撞產(chǎn)生的介質(zhì)不敏感。 （K. J. Eskola , et al, NPA747 (2005) 511-529 ） 雙強(qiáng)子的壓低因子是否雙強(qiáng)子的壓低因子是否敏感敏感？研究動(dòng)機(jī)研究動(dòng)機(jī)1）不僅可用單噴注，而且可用）不僅可用單噴注，而且可用雙噴注雙噴注刺探刺探QGP。 單強(qiáng)

7、子譜和雙強(qiáng)子譜，分別反映的能量損失機(jī)制單強(qiáng)子譜和雙強(qiáng)子譜，分別反映的能量損失機(jī)制 是否彼此自洽？是否彼此自洽？3）如何區(qū)分關(guān)于）如何區(qū)分關(guān)于核遮蔽核遮蔽的不同研究？的不同研究？4）高能部分子噴注在）高能部分子噴注在QGP介質(zhì)中的傳播存在介質(zhì)中的傳播存在折射折射現(xiàn)象嗎？現(xiàn)象嗎？8二、二、 RHIC/LHC能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子單強(qiáng)子壓低因子：?jiǎn)螐?qiáng)子壓低因子：dydpdNdydpdpRTNNbinaryTAATAA22/)(雙強(qiáng)子壓低因子，或雙強(qiáng)子壓低因子，或關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)的away-side強(qiáng)子壓低因子：強(qiáng)子壓低因子：trigTtrighAAtrigTtrigassotrigTasso

8、TtrighhAATtrigassotrigTtrigThhAAtrigAATAATtrigTassoTdydpddydpddydydpdpdpddydydpdzdNNzDppz/1)(,/其中，)()()(TppTAATAAzDzDzI9同時(shí)符合單雙強(qiáng)子譜及壓低因子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)符合單雙強(qiáng)子譜及壓低因子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)dihadronsingle hadron對(duì)心碰撞對(duì)心碰撞102單雙強(qiáng)子譜與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較的單雙強(qiáng)子譜與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較的 曲線曲線 95. 045. 0158TtrigTzGeVpGeVpT204 for single for dihadronfmGeV /1 . 25 . 10Shar

9、p concave Flat concave in most central Au+Au AARNjTjExTjThAATjExAApNpRpR122002)() 1(),()()( forHanzhong Zhang, J.F. Owens, Enke Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 98(2007)212301.11我們觀測(cè)到的單強(qiáng)子或雙強(qiáng)子，主要來(lái)自空間什么地方我們觀測(cè)到的單強(qiáng)子或雙強(qiáng)子，主要來(lái)自空間什么地方產(chǎn)生的硬部分子的碎裂？產(chǎn)生的硬部分子的碎裂？ 靠近且平行表面穿出靠近且平行表面穿出+ 從中央穿出從中央穿出dihadron靠近且垂直表面

10、穿出靠近且垂直表面穿出“王冠王冠”的厚度的厚度single hadron方塊顏色的深淺：在方塊內(nèi)產(chǎn)生的部分子噴注的碎裂貢獻(xiàn)大小方塊顏色的深淺：在方塊內(nèi)產(chǎn)生的部分子噴注的碎裂貢獻(xiàn)大小 12punch-jetsSurface emission biasfmGeVFixed/0 . 50dihadronsingle hadronAt LHCLHC能級(jí)，有貢獻(xiàn)的硬部分子的產(chǎn)生地點(diǎn)的空間分布能級(jí)，有貢獻(xiàn)的硬部分子的產(chǎn)生地點(diǎn)的空間分布13 Comparisons for shadowing in single hadron spectra in p+AAt RHICAt LHC4 kinds of sha

11、dowing parameterizations, (1)HIJ (S.-Y. Li and X.-N. Wang, PLB527(2002)85-91)(2)EKS (K.J. Eskola, V.J. Kolhinen and C.A. Salgado, Eur. Phys. J., C9 (1999) 61)(3)nPDF (M. Hirai, S. Kumano, and T.-H. Nagai, PRC70, (2004) 044905) (4)nDS (D. de Florian, R. Sassot, PRD69(2004) 074028)0 ApNo Quenching! On

12、ly shadowing!Shadowing depends on impact parameter in pA collisions.14 Single/dihadron spectra with different shadowing in A+A at RHICSingle/dihadron Raa/Iaa are all insensitive to different shadowing at RHICdihadronsingle hadronAt RHIC15Single/dihadron spectra with different shadowing in A+A at LHC

13、Single hadron Raa insensitive to different shadowing.Dihadron Iaa sensitive to different shadowing.At LHCdihadronsingle hadron161) Initial partons participating in strong interaction in central region should be associated with stronger shadowing effects than those initial partons in the outer layer

14、of the system.2) Because of surface emission bias, single hadron Raa is insensitive to shadowing at RHIC/LHC.3) Punch-through jets are created from central system region, and where the shadowing is stronger. 4) Punch-through jets at RHIC are greatly suppressed, so dihadron Iaa is also insensitive to

15、 shadowing at RHIC.5) Punch-through jets at LHC are released to dominate dihadron, so dihadron Iaa is sensitive to shadowing at LHC. Hanzhong Zhang, talk at QM2008 in Jaipur, India, Feb. 4-10, 2008. 17三、膠子折射雙強(qiáng)子方位角分布三、膠子折射雙強(qiáng)子方位角分布強(qiáng)耦合的強(qiáng)耦合的QGP中存在有質(zhì)量的束縛態(tài)中存在有質(zhì)量的束縛態(tài)（廖勁峰（廖勁峰, E. Shuryak，NPA775 (2006) 224；P

16、R D73 (2006) 014509），），可能會(huì)充當(dāng)部分子折射的色散射中心。可能會(huì)充當(dāng)部分子折射的色散射中心。光子和電子穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，它們的波粒二像性會(huì)有光子和電子穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，它們的波粒二像性會(huì)有不同表現(xiàn)：光子比電子有更強(qiáng)的折射現(xiàn)象。不同表現(xiàn)：光子比電子有更強(qiáng)的折射現(xiàn)象。膠子無(wú)質(zhì)量，快速夸克的質(zhì)量因相對(duì)論效應(yīng)而增大，膠子無(wú)質(zhì)量，快速夸克的質(zhì)量因相對(duì)論效應(yīng)而增大，可能膠子比夸克有更強(qiáng)的折射現(xiàn)象。可能膠子比夸克有更強(qiáng)的折射現(xiàn)象。近似處理（假設(shè)）：近似處理（假設(shè)）：膠子折射，曲線傳播；夸克不折射，直線傳播。膠子折射，曲線傳播；夸克不折射，直線傳播。(張漢中張漢中 王恩科王恩科, “Refracti

17、on of Gluon Jet in QGP ”, to be submitted)181）對(duì)心碰撞的橫）對(duì)心碰撞的橫向平面。向平面。2）折射率梯度與）折射率梯度與半徑同向。半徑同向。3）一層一層的同）一層一層的同心圓形心圓形分界面分界面。4）內(nèi)密外疏。）內(nèi)密外疏。19我們的計(jì)算表明，我們的計(jì)算表明，在這樣的一個(gè)膠子折射夸克不折射的圖像里，在這樣的一個(gè)膠子折射夸克不折射的圖像里，結(jié)合噴注淬火效應(yīng)結(jié)合噴注淬火效應(yīng)，在，在 范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，大橫動(dòng)量的單雙強(qiáng)子譜的數(shù)值結(jié)果仍然符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。大橫動(dòng)量的單雙強(qiáng)子譜的數(shù)值結(jié)果仍然符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。fmGeV /1 . 25 . 10膠子折射在雙強(qiáng)子方位角關(guān)聯(lián)中

18、有奇妙表現(xiàn)膠子折射在雙強(qiáng)子方位角關(guān)聯(lián)中有奇妙表現(xiàn)20雙部分子在介質(zhì)中的軌道：雙部分子在介質(zhì)中的軌道：雙強(qiáng)子來(lái)自：雙強(qiáng)子來(lái)自：夸克夸克-夸克對(duì)、夸克夸克對(duì)、夸克-膠子對(duì)、膠子膠子對(duì)、膠子-膠子對(duì)的碎裂膠子對(duì)的碎裂TrigAsso21關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)的away-side強(qiáng)子方位角分布：強(qiáng)子方位角分布：|Shoulder Head ShoulderData: PHENIX PRC77(2008)0119011）“夸克夸克-夸克夸克”主要貢獻(xiàn)主要貢獻(xiàn)“Head”2）“夸克夸克-膠子膠子”主要貢獻(xiàn)主要貢獻(xiàn)“Shoulder” 22HSqgqqRvsR./yieldShoulderyieldHeadRHSDat

19、a: PHENIX PRC77(2008)011901onscontributigqonscontributiqqRqgqq/這個(gè)比值對(duì)引入的折射率不敏感這個(gè)比值對(duì)引入的折射率不敏感 231）單雙強(qiáng)子譜分別反映的能量損失機(jī)制彼此自洽。）單雙強(qiáng)子譜分別反映的能量損失機(jī)制彼此自洽。 這是噴注淬火效應(yīng)的又一個(gè)令人信服的證據(jù)。這是噴注淬火效應(yīng)的又一個(gè)令人信服的證據(jù)。2）刺探核核碰撞產(chǎn)生的熱密介質(zhì)，雙噴注比單噴注敏感。）刺探核核碰撞產(chǎn)生的熱密介質(zhì)，雙噴注比單噴注敏感。3）LHC能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子可以區(qū)分不同能級(jí)雙強(qiáng)子壓低因子可以區(qū)分不同shadowing。4）RHIC實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持硬膠子在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持硬膠子在QGP中折射傳播的假設(shè)。中折射傳播的假設(shè)。四、結(jié)論四、結(jié)論24Thank for your attention! 謝謝！25Jet quenching in 22 processesLO analysis of jet quenching in AA22 processes (tree level)A factor K=1.5-2 was put by