近日,中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所核物理研究室博士研究生趙新麗、研究員馬國亮和中國科學(xué)院院士馬余剛在關(guān)于夸克物質(zhì)的手征磁效應(yīng)研究中取得新成果。通過研究同質(zhì)異荷素(相同質(zhì)量數(shù)不同電荷數(shù)的原子核)9644釕+9644釕和9640鋯+9640鋯兩種碰撞,發(fā)現(xiàn)原子核的形變對手征磁效應(yīng)的觀測量有不可忽略的影響,尤其是在周邊碰撞中。由于旁觀者平面相對于參與者平面和磁場方向有更強的相關(guān)性,因此他們提出測量與旁觀者平面有關(guān)的實驗觀測量可為研究手征磁效應(yīng)提供更加干凈的信息。相關(guān)工作發(fā)表在國際刊物PHYSICAL REVIEW C上[Phys. Rev. C 99, 034903, (2019)] ,并被該期刊作為 “Editors’ Suggestion (編輯推薦)”文章發(fā)表。
位于美國長島布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)和橫跨法國和瑞士邊境的歐洲核子中心的大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)為研究宇宙早期可能存在的狀態(tài)——夸克-膠子等離子體(QGP)提供了一個非常好的實驗條件。相對論重離子碰撞不僅是一個深入探索QCD物質(zhì)相變和性質(zhì)的重要實驗手段,而且為研究在極端條件下的奇特量子現(xiàn)象提供了“舞臺”。近年來一個引起極為廣泛關(guān)注的現(xiàn)象就是手征磁效應(yīng)。地球的磁場大約是0.6高斯,但相對論重離子碰撞可以產(chǎn)生1018高斯的極端強磁場,強磁場下QCD真空中的拓?fù)錆q落可以造成垂直于碰撞系統(tǒng)反應(yīng)平面的電流現(xiàn)象,即手征磁效應(yīng)。研究和尋找該效應(yīng)對于探索強相互作用中QCD真空可能存在的局域的手征和電荷手征破缺有重要的科學(xué)意義。近年來,馬余剛課題組一直在開展新穎手征拓?fù)湫?yīng)方面的研究工作,本次研究結(jié)果的發(fā)表對最近RHIC對撞機開展的同質(zhì)異荷素碰撞的實驗研究提供了重要的理論依據(jù)和指導(dǎo)。
該項研究得到國家自然科學(xué)基金重大項目、基金委創(chuàng)新研究群體項目和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等的支持。
圖示:不同形變條件下同質(zhì)異荷素碰撞中的手征磁效應(yīng)信號的相對差別。
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