一、科學(xué)目標(biāo)
強(qiáng)相互作用作為一種基本作用力,對(duì)它的深入理解還有待更多實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。近來,新的格點(diǎn)QCD計(jì)算表明在核物質(zhì)相圖中存在著QCD相變臨界終點(diǎn),對(duì)它的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)具有十分重要的意義,同時(shí)新的理論發(fā)展說明在極端相對(duì)論重離子碰撞產(chǎn)生了迄今最強(qiáng)的磁場(chǎng),從而使得研究夸克的手征反常效應(yīng)成為可能。本項(xiàng)目擬通過實(shí)驗(yàn)與理論的共同努力,尋找到敏感于QCD相變的臨界點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)量,獲得QCD臨界點(diǎn)的信息,研究QCD相結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。尋找敏感于QCD手征效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探針,從實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)是否存在手征電磁效應(yīng)等新穎的物理現(xiàn)象。在更廣的能區(qū)和快度范圍,研究QGP的整體極化效應(yīng),并確認(rèn)其物理起源。在相對(duì)論重離子碰撞和新物質(zhì)形態(tài)的研究領(lǐng)域做出國際一流的工作,提升我國的核物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平,為在我國進(jìn)行中高能核物理實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)備技術(shù)和人才。
二、研究內(nèi)容
?。ㄒ唬㏎CD臨界點(diǎn)和狀態(tài)方程。
從實(shí)驗(yàn)和理論上,依賴敏感于QCD臨界點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探針,通過對(duì)RHIC-STAR的第二期能量掃描實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析,確定QCD在高密度時(shí)的相邊界,特別是尋找QCD臨界點(diǎn)。研究在RHIC廣泛的能量掃描區(qū)間和LHC的相對(duì)論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的高溫夸克膠子等離子體性質(zhì)、狀態(tài)方程、末態(tài)粒子的關(guān)聯(lián)和漲落。為國內(nèi)冷卻儲(chǔ)存環(huán)(CSR)的外靶(CEE)實(shí)驗(yàn)和未來強(qiáng)流重離子加速器(HIAF)的重離子實(shí)驗(yàn)做物理儲(chǔ)備。
?。ǘ┲匚逗推娈惲W赢a(chǎn)生。
從實(shí)驗(yàn)和理論上,研究重夸克偶素態(tài)的產(chǎn)額、動(dòng)量分布和高激發(fā)態(tài)的產(chǎn)額。在RHIC-STAR二期能量掃描實(shí)驗(yàn)和LHC-ALICE實(shí)驗(yàn)中測(cè)量多奇異性粒子、超氚核和氦3隨著能量的依賴關(guān)系,尋找QCD相變積極信號(hào)。測(cè)量重味和奇異夸克的相關(guān)物理量,認(rèn)識(shí)相對(duì)論重離子碰撞早期物質(zhì)的性質(zhì)和作用演化規(guī)律。
(三)QCD介質(zhì)極化和手征渦流效應(yīng)。
從實(shí)驗(yàn)和理論上,研究超大角動(dòng)量和超強(qiáng)磁場(chǎng)下的QCD介質(zhì)的極化行為和手征渦流效應(yīng)。理論上,通過發(fā)展部分子輸運(yùn)模型與手征輸運(yùn)理論等,研究QGP產(chǎn)生時(shí)的各種手征渦流效應(yīng)及建議實(shí)驗(yàn)可觀測(cè)量。實(shí)驗(yàn)上,通過二期RHIC-STAR能量掃描實(shí)驗(yàn),高精度地測(cè)量正反超子的極化和快度分布、矢量介子的自旋排列等,深入研究QCD介質(zhì)渦旋機(jī)制和超子極化的物理起源。
?。ㄋ模㏎CD手征效應(yīng)研究。
從實(shí)驗(yàn)和理論上,研究超強(qiáng)磁場(chǎng)下夸克的手征效應(yīng)。理論上,通過含手征信息的部分子輸運(yùn)模型等研究手征費(fèi)米子在QGP產(chǎn)生時(shí)的各種效應(yīng),并探討在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)現(xiàn)方案,給出定量模擬。實(shí)驗(yàn)上,通過理論的指導(dǎo)進(jìn)行各種探索。RHIC-STAR二期的能量掃描實(shí)驗(yàn)以及同質(zhì)異位素核的碰撞,這將非常有利于尋找這種手征磁效應(yīng)。
三、注意事項(xiàng)
?。ㄒ唬┥暾?qǐng)書的附注說明選擇“量子色動(dòng)力學(xué)的相結(jié)構(gòu)和新穎拓?fù)湫?yīng)研究”。
(二)申請(qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不超過2000萬元/項(xiàng)(含2000萬元/項(xiàng))。
?。ㄈ┍卷?xiàng)目由數(shù)理科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。