将光子湮灭，两个原子核的中心碰撞：产生了夸克、胶子等离子体！

Arcman · 发表于 2020-11-15 22:36

将光子湮灭，两个原子核的中心碰撞：产生了夸克、胶子等离子体！

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天文物理 1 week ago

在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上，重离子碰撞中洛仑兹收缩的铅核电磁场充当高能光子或光粒子的强源。这种环境让粒子物理学家研究光子诱导的散射过程，这是其他地方无法研究的。ATLAS实验物理学家研究的一个关键过程包括将光子湮灭为一对带相反电荷的µ子。这种电磁“双光子过程”通常在“超周边碰撞”(UPC)中进行研究，其中碰撞铅原子核之间的横向间隔大于半径之和，导致碰撞原子核之间没有直接的强相互作用。

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2020-11-15 22:38 上传

这为研究高能和高强度电磁相互作用提供了一个干净的环境。然而，这些双光子过程也存在于两个原子核重叠(“中心碰撞事件”)并产生夸克-胶子等离子体的碰撞中。理论上，产生的µ子可以与等离子体中的电荷相互作用，使双光子过程中产生的µ子对成为等离子体中电磁场潜在有价值的探针。

ATLAS合作新发布了一项新的、全面的测量UPC和非UPC碰撞事件中双光子湮没过程中µ子对分布的方法。该测量利用了2015年和2018年大型强子对撞机重离子运行期间记录的大型数据集。Atlas物理学家发现，µ子对分布根据碰撞的“中心性”（一种衡量两个原子核如何正面碰撞的指标）而有系统地变化。这种行为由可观察到的k⊥来量化，它代表垂直于µ子方向的双µ子对的横向动量。

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