高能强子-强子与电子-正电子碰撞中的非线性动力学起伏与喷注的非线性性质的研究

摘要

该文首先简要介绍了高能碰撞间歇与分形研究中的一些重要的原理和喷注产生的动力学理论基础,然后系统地报告我们所开展的部分研究工作.高能强子-强子碰撞多粒子末态的高度各向异性使得时空演化中的分形结构表现为自仿射.该文通过对相空间进行实数分割时的阶乘矩分析,进一步验证了这一理论的正确性,并精确地测出了NA22实验组250GeV/cπ<'+>p K<'+>p碰撞中的Hurst指数与间歇指数.另一方面,在e<'+>e<'->对撞所产生的末态粒子阶乘矩的分布中呈现出各向同性,表明时空演化中的分形结构为自相拟.我们对L3实验组质心能量91.2GeV的e<'+>e<'->对撞实验数据进行了仔细分析.在实验中,喷注的探测是验证部分子模型和探寻胶子存在的最直接方法.研究喷注的特性对于弄清楚物质的基本结构是十分重要的.该文采用改进了的“角度法则”从3-喷注事件中挑选出了单胶子喷注与单夸克喷注.所得到的胶子喷注和夸克喷注的特性与QCD的预言一致,从而检验了角度法则的正确性.研究结果发现,单胶子喷注与单夸克喷注的动力学起伏性质存在明显的差异.这反映了夸克和胶子的碎裂过程在动力学上的差别.由此得到了一个产生胶子喷注（或发射硬胶子）的标度.该标度与由2-喷注事件的动力学起伏得到的产生“可观测喷注”的标度一致.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章多粒子末态中的间歇与分形原理

§2.1密度函数关联函数和矩

§2.2统计起伏与动力学起伏

§2.3分形与间歇

§2.4自相似随机级联模型与Levy稳定性

§2.5自相似分形与自仿射分形

第三章e+e-对撞中的喷注物理

§3.1喷注的形成

§3.2 Lund蒙特卡洛模拟产生器Jetset7.4

§3.3强子末态的描述

第四章e+e-对撞动力学起伏的研究中不同方法的比较

§4.1计算阶乘矩的各种不同方法

§4.2相空间变量的平均分布

§4.3修正因子与累积变量

§4.4横向阶乘矩(HFM)与纵向阶乘矩(VFM)

§4.5相空间截断的影响

§4.6方位角的起伏

§4.7小结

第五章ISR能区强子-强子碰撞多粒子末态的自仿射分形

§5.1 NA22探测器与实验数据的采集

§5.2非整数分割时的阶乘矩分析

§5.3 250 GeV/c 7r+(K+)p碰撞自仿射分形的精确检验

§5.4小结

第六章Z0能区e+e-对撞末态强子系统中的自相似分形

§6.1 L3探测器与实验数据的采集

§6.2带电强子的选择

§6.3探测器效应的修正与坐标系的选择

§6.4系统误差分析

§6.5阶乘矩标度特性的测量

§6.6自相似分形的精确检验

§6.7 e+e-碰撞中的Levy稳定性与多重分形谱

§6.8与其它实验结果的比较

§6.9小结

第七章2-喷注事件中非线性动力学起伏特性的研究

§7.1引言

§7.2喷注内部动力学起伏的描述方法

§7.3 2-喷注事件非线性起伏的MC分析

§7.4 2-喷注事件非线性起伏的实验研究

§7.5 2-喷注事件中单喷注的非线性起伏的分析

§7.6高能碰撞中硬软过程的比较

§7.7小结

第八章夸克喷注与胶子喷注非线性动力学特性的比较

§8.1挑选夸克喷注和胶子喷注的角度方法

§8.2夸克喷注与胶子喷注的特性比较

§8.3夸克喷注与胶子喷注内部动力学起伏的分析

§8.4小结

第九章结束语与工作展望

参考文献

获奖和发表(即将发表)的论文目录

致谢