Cronin效应研究新进展 _Cronin效应

Cronin效应的物理起源一直是学术界广泛讨论的前沿性问题。最近STAR国际合作组的科学家们揭示了Cronin效应强子类别依赖性的物理机制，这为进一步研究相对论核碰撞的初始条件打下了基础。
这项题为“相对论氘--金对撞中的末态效应研究”的研究成果于今年7月发表在《中国科学: 物理学力学天文》第8期(http://www.scichina.com:8083/sciG/CN/volumn/current.shtml) 上。由南京大学物理学院和美国Lawrence Berkeley 国家实验室联合培养的博士研究生张小平等RHIC/STAR合作组成员进行了该项研究。
1975年，诺贝尔奖获得者J. Cronin等人发现，在质子与核碰撞过程中，中高横向动量(pT)区单位硬碰撞的粒子产额相对于质子—质子碰撞具有较大增加。这表明冷核物质对于强子产生具有额外影响。此后，科学家开始尝试理解这一效应的物理起源。
用于解释Cronin 效应的传统模型主要考虑在硬散射（散射过程动量转移较大）之前的初态效应。通过选择合适的参数，这些模型都能较好地描述π 介子的增强幅度，但是无法解释不同强子增强幅度不一样这一实验事实。美国Lawrence Berkeley 国家实验室许怒研究员（现为STAR 国际合作组发言人）谈到“我在1999年碰到Cronin本人的时候问他， Cronin 效应是什么？他回答说‘不知道’” 。
人们通常猜测质子与核这类碰撞过程中末态效应不重要，因此初态模型计算都忽略了末态效应对强子产额的影响。可能的末态效应包含末态部分子或强子散射。2004年，R. Hwa和杨纯斌尝试考虑由简单的夸克重组强子化模型解释Cronin 效应的强子种类依赖性。夸克重组是一种末态部分子相互作用，这完全不同于人们通常所说的末态效应—末态强子重散射。另外一种可能的强子形成机制是弦碎裂。碰撞过程产生弦激发，强子通过弦碎裂产生。在这一强子化机制下，末态效应主要体现为末态强子再散射。
张小平等人利用输运模型（AMPT）研究了相对论氘-金对撞中不同的强子形成机制及随后的末态相互作用对强子产额的影响。他们的计算首次表明弦碎裂强子化和末态强子再散射机制能够较好地描述RHIC 能区氘-金对撞中Cronin 效应的强子种类依赖性。这表明在RHIC 能量下，即使在氘-金对撞中末态相互作用对强子增强幅度也具有较大影响，这可能是基于初态效应的模型无法解释Cronin 效应的强子种类依赖性的原因。如果忽略末态效应，那么从实验数据提取核碰撞的初态信息也会出现偏差，因此这一成果为研究相对论核碰撞的初始条件打下了基础。
【Cronin效应研究新进展】
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