最近，中科院上海應(yīng)用物理研究所核物理研究室的“百人計(jì)劃”研究員徐駿博士與美國德州農(nóng)工大學(xué)Che-Ming Ko教授合作，在多相輸運(yùn)模型中引入粒子的平均場勢，定量地解釋了在美國布魯克海文實(shí)驗(yàn)室——相對論重離子對撞機(jī)STAR合作組的束流能量掃描實(shí)驗(yàn)中觀測到的正反粒子橢圓流的劈裂，并從中獲取了QCD相圖及強(qiáng)子-夸克相變臨界點(diǎn)的信息。該工作對人們理解強(qiáng)相互作用基本性質(zhì)有重要意義。這一研究成果已正式發(fā)表于物理學(xué)刊物《物理評論快報(bào)》(Phys. Rev. Lett. 112, 012301  2014)上。

　　重離子碰撞是研究強(qiáng)相互作用的基本實(shí)驗(yàn)手段之一。在相對論重離子碰撞中，由于能量非常高，人們認(rèn)為產(chǎn)生了夸克——膠子等離子體這樣一種新的物態(tài)，與宇宙剛剛誕生時(shí)的物質(zhì)形態(tài)類似。該實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸饕�在美國布魯克海文�?shí)驗(yàn)室——相對論重離子對撞機(jī)(RHIC)和歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)上進(jìn)行。研究夸克——膠子等離子體的性質(zhì)和強(qiáng)子——夸克相變是相對論重離子碰撞的基本任務(wù)。理論研究認(rèn)為，當(dāng)碰撞能量比較高時(shí)，強(qiáng)子——夸克相變是連續(xù)相變；當(dāng)碰撞能量稍低時(shí)，強(qiáng)子——夸克相變是一級相變，連續(xù)相變到一級相變的過渡點(diǎn)稱為QCD相圖的臨界點(diǎn)。為了尋找該臨界點(diǎn)，RHIC的STAR合作組正在進(jìn)行束流能量掃描實(shí)驗(yàn)，核物理研究室的許多STAR合作組成員都投入到這一實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集與分析工作中。

　　目前，束流能量掃描實(shí)驗(yàn)已經(jīng)得到許多重要結(jié)果，其中比較引人關(guān)注的是正反粒子橢圓流的劈裂。所謂橢圓流，指的是重離子碰撞中在反應(yīng)平面方向和垂直于反應(yīng)平面方向出射粒子數(shù)的不同。當(dāng)碰撞能量比較高時(shí)，所有粒子的橢圓流均基本滿足夸克數(shù)標(biāo)度率，正反粒子具有相同的橢圓流，這一點(diǎn)與束流能量掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。為了解釋正反粒子橢圓流的劈裂，徐駿研究員及合作者利用Nambu-Jona-Lasinio模型描述多相輸運(yùn)模型中的夸克相，在夸克相及強(qiáng)子相中分別引入了粒子的平均場勢。研究發(fā)現(xiàn)，夸克的矢量相互作用對定量解釋實(shí)驗(yàn)上正反粒子橢圓流的劈裂十分關(guān)鍵，而前者影響著QCD的相結(jié)構(gòu)及相變臨界點(diǎn)的位置。該研究同時(shí)也是以馬余剛研究員為首席科學(xué)家主持的國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973計(jì)劃)“高溫高密核物質(zhì)形態(tài)研究”的重要成果之一。