En studie har publicerats i Nuclear Science and Techniques , av forskare under ledning av Prof. Hua Zheng från Shaanxi Normal University, som förebådar ett betydande genombrott inom partikelfysik med hög energi. Den här studien kastar nytt ljus över partiklars beteende vid högenergikollisioner, ett forskningsområde som är avgörande för att fördjupa vår förståelse av universums ursprung.
I denna omfattande studie implementerade forskarna Tsallis termodynamiska ramverk, genom att använda Tsallis-fördelningen – en sofistikerad förlängning av Boltzmann-Gibbs-fördelningen – för att analysera det transversella momentumspektrumet för partiklar i högenergikollisioner.
Denna innovativa metod betraktar partiklar som upptäckts i experiment som producerade av eldklot, som ansluter sig till Tsallis-fördelningen, vilket ger en mer detaljerad och nyanserad förståelse av partikeldynamik i högenergikollisionsmiljöer.
Fokus på asymmetriska kollisionssystem, särskilt p+Al, p+Au och 3 He+Au vid 200 GeV, teamet utnyttjade eldbollsmodellen med rötter i Tsallis termodynamik. Denna modell visade sig vara effektiv för att anpassa experimentella data från dessa komplexa kollisionssystem. En nyckelaspekt i studien var att undersöka den totala mångfalden av laddade partiklar, särskilt deras förhållande till kollisionernas centralitet.
Forskningen belyste också den betydande inverkan av datakvalitet, särskilt när det gäller pseudo-snabbhetsfördelningar, på de övergripande resultaten.
Vidare grävde studien djupt in i variationerna i parametrar för eldbollsmodeller, och analyserade hur dessa parametrar förändras med både centraliteten och storleken på kollisionssystemen. Detta tillvägagångssätt avslöjade den invecklade och komplexa dynamiken som är karakteristisk för asymmetriska kollisioner, vilket avsevärt bidrog till området för högenergipartikelfysik.
Resultaten av denna studie bekräftar att eldklotsmodellen med Tsallis termodynamik kan vara ett universellt ramverk för att beskriva pseudo-snabbhetsfördelningen av laddade partiklar som produceras i asymmetriska kollisionssystem.
Framgången för denna modell med att anpassa experimentella data banar väg för mer detaljerade studier av den komplexa dynamiken hos högenergipartikelkollisioner. Dessa insikter är inte bara betydelsefulla för teoretisk fysik utan har också praktiska implikationer i experiment med partikelacceleratorer och sökandet efter nya grundämnen och partikelfysik.
Den fortsatta utforskningen av dessa komplexa system kommer att fördjupa vår förståelse av universums grundläggande processer.
Mer information: Jun-Qi Tao et al, Pseudo-snabbhetsfördelningar av laddade partiklar i asymmetriska kollisioner med Tsallis termodynamik, Nuclear Science and Techniques (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01334-9
Tillhandahålls av TranSpread
