1、1高能核核碰撞中高能核核碰撞中雙強子關(guān)聯(lián)的雙強子關(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: Collaborators: EnkeEnke Wang Wang J.OwensJ.Owens and X.- and X.-N.WangN.Wang中國高能物理分會第十屆全國粒子物理學(xué)術(shù)會議中國高能物理分會第十屆全國粒子物理學(xué)術(shù)會議南京，南京， 2008年年4月月25-29日日2 目目 錄錄一、簡介一、簡介二、部分子模型與修正的碎裂函數(shù)二、部分子模型與修正的碎裂函數(shù)三、三、高能核核碰撞中高能核核碰撞中

2、單單/雙強子譜雙強子譜 的次領(lǐng)頭階微擾的次領(lǐng)頭階微擾QCD分析分析四、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, China, Nov. 14-20, 2006, J. Phys. G34, S801(2007) ; talk at QM2008, India, Feb. 4-10, 2008, arXiv: 0804.23813一、簡一、簡 介介硬散射過程硬散射過程產(chǎn)生的高能部分子噴注，產(chǎn)

3、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)生的大橫動量強子譜被壓低。碎裂產(chǎn)生的大橫動量強子譜被壓低。Jet quenching 噴注淬火（噴注損失能量）噴注淬火（噴注損失能量）hadronsqqhadronslead

4、ingparticleleading particleN-N collisionhadronsqqhadronsLeading particle suppressedleading particle suppressedA-A collision以核子以核子-核子碰撞產(chǎn)生強子的不變散射截面為基準(zhǔn)，核子碰撞產(chǎn)生強子的不變散射截面為基準(zhǔn)，可以判斷高能核可以判斷高能核-核碰撞是否產(chǎn)生核碰撞是否產(chǎn)生QGP或者了解其性質(zhì)?；蛘吡私馄湫再|(zhì)。52）單強子的壓低因子對核核碰撞產(chǎn)生的介質(zhì)不敏感）單強子的壓低因子對核核碰撞產(chǎn)生的介質(zhì)不敏感 （K. J. Eskola , et al, NPA747 (2005)

5、511-529 ） 。 雙強子的壓低因子是否雙強子的壓低因子是否敏感敏感？研究動機研究動機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。 單強子譜和雙強子譜，分別反映的能量損失機制單強子譜和雙強子譜，分別反映的能量損失機制 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？6核核碰撞中的次領(lǐng)頭階核核碰撞中的次領(lǐng)頭階pQCD的部分子模型，的部分子模型，噴注淬火效應(yīng)反映在修正后的碎裂函數(shù)中噴注淬火效應(yīng)反映在修正后的碎裂函數(shù)中 FFst ddPDFsTdydpdABTAA2Nuclear geometryPartondi

6、stributionfunctionsNLO cross sections二、部分子模型與修正的碎裂函數(shù)二、部分子模型與修正的碎裂函數(shù)Shoadowing: Yes! Cronin : No!7修正后的碎裂函數(shù)修正后的碎裂函數(shù)0000/1),(00nrbdLgL平均的散射數(shù)，平均的散射數(shù)，),(),(/),()1 (),(20/20/20/2/cchLgghcgcchccLccchzDezDzzLzDzzeEzD(X. -N. Wang , PRC70(2004)031901),/),/(cTgcTcTcEpLzEppz其中其中將決定將決定“王冠王冠”的厚度！的厚度！8),(000001nrb

7、ddLdEEgLd)/5 . 7/()6 . 1/(02 . 1001EEdLdEd在在11維膨脹的介質(zhì)中，部分子總的能量損失維膨脹的介質(zhì)中，部分子總的能量損失:考慮細(xì)致平衡后，單位距離的能量損失（理論計算的參數(shù)化）考慮細(xì)致平衡后，單位距離的能量損失（理論計算的參數(shù)化）:(王恩科王恩科, Xin-Nian Wang, PRL87(2001)142301)能量損失參數(shù)，能量損失參數(shù)，與初始的介質(zhì)膠子密度成正比。與初始的介質(zhì)膠子密度成正比。路徑積分：路程被路徑積分：路程被(部分子傳播路徑上的介質(zhì)膠子密度部分子傳播路徑上的介質(zhì)膠子密度)加權(quán)平均加權(quán)平均9次領(lǐng)頭階分析的特點次領(lǐng)頭階分析的特點領(lǐng)頭階的硬

8、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)頭階相對更全面更精確相對更全面更精確預(yù)言能力相對較強預(yù)言能力相對較強 LONLOquarkNgluonNquarkNgluonN)()()()(例例1例例2 雙強子方位角關(guān)聯(lián)雙強子方位角關(guān)聯(lián)例例3 直接光子與強子的關(guān)聯(lián)直接光子與強子的關(guān)聯(lián)單強子的產(chǎn)生？雙強子的產(chǎn)生？單強子的產(chǎn)生？雙強子的產(chǎn)生？10單強子壓低因子：單強子壓低因子：dydpdNdydpdpRTNNbinaryTAATAA22/)(雙強子壓低因子，或雙強子壓低因子，或關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)的away-side強子壓低因子：強子壓低因子：trigTt

9、righAAtrigTtrigassotrigTassoTtrighhAATtrigassotrigTtrigThhAAtrigAATAATtrigTassoTdydpddydpddydydpdpdpddydydpdzdNNzDppz/1)(,/其中，)()()(TppTAATAAzDzDzI三、三、高能核核碰撞中高能核核碰撞中單單/雙強子譜雙強子譜 的次領(lǐng)頭階微擾的次領(lǐng)頭階微擾QCD分析分析11單單/雙雙強子譜及壓低因子的理論結(jié)果強子譜及壓低因子的理論結(jié)果同時同時符合實驗數(shù)據(jù)符合實驗數(shù)據(jù)dihadronsingle hadron對心碰撞對心碰撞122單雙強子譜的理論結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)比較的單雙強

10、子譜的理論結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)比較的 曲線曲線 95. 045. 0158TtrigTzGeVpGeVpT204 for single for dihadronfmGeV /1 . 25 . 10Sharp concave Flat concave in most central Au+Au NjTjExTjThAATjExAApNpSpS122002)() 1(),()()( for SpectraHanzhong Zhang, J.F. Owens, Enke Wang and X.-N. Wang , Phys. Rev. Lett. 98(2007)212301.13橫向平面內(nèi)觀測到的單強子

11、或雙強子，主要來自碰撞重橫向平面內(nèi)觀測到的單強子或雙強子，主要來自碰撞重疊區(qū)域什么地方產(chǎn)生的硬部分子的碎裂？疊區(qū)域什么地方產(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：方塊顏色的深淺：在方塊內(nèi)產(chǎn)生的部分子噴注抵達(dá)表面后（淬火后）的碎裂貢獻(xiàn)大小在方塊內(nèi)產(chǎn)生的部分子噴注抵達(dá)表面后（淬火后）的碎裂貢獻(xiàn)大小 14punch-jetsSurface emission biasfmGeVFixed/0 . 50dihadronsingle hadron

12、At LHCLHC能級，有貢獻(xiàn)的硬部分子的產(chǎn)生地點的空間分布能級，有貢獻(xiàn)的硬部分子的產(chǎn)生地點的空間分布15 Comparisons for shadowing in single hadron spectra in p+AAt RHICAt LHC4 kinds of shadowing 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)n

13、PDF (M. Hirai, S. Kumano, and T.-H. Nagai, PRC70, (2004) 044905) (4)nDS (D. de Florian, R. Sassot, PRD69(2004) 074028)0 ApNo Quenching! Only shadowing!Shadowing depends on impact parameter in pA collisions.16 Single/dihadron suppression factors with different shadowing in A+A collisions at RHIC/LHCH

14、anzhong Zhang et al, arXiv: 0804.2381171) Initial partons participating in strong interaction in central region should be associated with stronger shadowing effects than those initial partons in the outer layer of the system.2) Because of surface emission bias, single hadron Raa is insensitive to sh

15、adowing 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 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,