相對論重離子碰撞產(chǎn)生大量粒子，這些粒子包括重子、介子、奇異粒子，它們的反粒子，還有粲粒子和γ光子等。他們大都以共振形態(tài)存在，因此稱為共振粒子。

外文名

Resonance particles

詳細(xì)概念

共振粒子

從共振粒子產(chǎn)生的特點(diǎn)、份額、各種分布（空間分布、能量分布等）以及它們的相互關(guān)系中探索OGP信號，研究大致分為兩類，一類把“個(gè)體”作為研究對象，例如把k/π作為研究對象，研究重離子碰撞中k+/π+增加現(xiàn)象，探索這種增加的起因以及它和OGP的形成有何關(guān)聯(lián)等；再例如把J /ψ作為研究對象，研究在重離子碰撞中J /ψ被壓縮的現(xiàn)象，探索它的起因以及它和 OGP 的關(guān)系等。在這類研究中，對“個(gè)體”的研究比較深入細(xì)致，研究其原因、規(guī)律、特點(diǎn)等，通常把它們當(dāng)著 OGP 信號加以研究。另一類把反應(yīng)中的粒子“整體”作為研究對象，研究它所具有的宏觀性質(zhì)、宏觀特性以及帶來的其他重要信息。我們研究的是整個(gè)強(qiáng)子系統(tǒng)，利用統(tǒng)計(jì)理論研究強(qiáng)子系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)。

兩密度對比

圖一

根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的一批強(qiáng)子實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（粒子數(shù)或粒子數(shù)比率）和理論計(jì)算的相應(yīng)量對比，就可以確定溫度和化學(xué)勢等參數(shù)值，由此就可以得到粒子系統(tǒng)的溫度、粒子密度和能量密度等數(shù)值 . 根據(jù)已提供的AGS，SPS和RHIC 3個(gè)能區(qū)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，人們已從統(tǒng)計(jì)理論獲得了這 3 個(gè)能區(qū)的宏觀量，也研究了這 3 個(gè)能區(qū)的宏觀量特征。隨著反應(yīng)能量的增高，粒子系統(tǒng)溫度、粒密度和能密度也隨著增大，在RHIC 能區(qū)，溫度可達(dá)170—180MeV。一般人們把OGP的溫度定義為OCD界定的溫度160—200MeV，因此對強(qiáng)子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)理論計(jì)算表明 RHIC 能區(qū)已接近OGP的溫度條件。在尋求 OGP 形成的條件和了解接近 OGP 的程度中，統(tǒng)計(jì)理論起著重要的作用。化學(xué)勢計(jì)算

圖二

首先研究化學(xué)勢的計(jì)算結(jié)果。溫度由120—180MeV變化（這里假設(shè)到180MeV系統(tǒng)仍是強(qiáng)子氣體），圖1是重子化學(xué)勢和奇異子化學(xué)勢作為凈重子密度的函數(shù)變化。ρ由0—0. 6 取值，ρ和ρ計(jì)算中把所有質(zhì)量小于 2GeV 的強(qiáng)子（重子和介子）都包括了進(jìn)來，溫度由120—180MeV變化。首先注意到同樣溫度下重子化學(xué)勢比奇異子化學(xué)勢大，因此奇異子產(chǎn)生比重子容易。第 2 部分已經(jīng)指出， K 介子的化學(xué)勢等于奇異子的化學(xué)勢，核子化學(xué)勢等于重子化學(xué)勢，這表明 K 介子的產(chǎn)生相對于核子產(chǎn)生較容易。其次注意到系統(tǒng)溫度增加，化學(xué)勢減小，有利于粒子產(chǎn)生。在 AGS，SPS 和 RHIC 3 個(gè)能量中，AGS 能量最低，化學(xué)勢最大，產(chǎn)生粒子最少；而 RHIC能量高，化學(xué)勢小，產(chǎn)生粒子多。最后還注意到化學(xué)勢和凈重子密度之間具有單調(diào)變化關(guān)系，在低凈重子密度，特別低于 0.05fm，各種能量下的化學(xué)勢都迅速降低且趨于零，但這種狀態(tài)不易達(dá)到，因?yàn)楹朔磻?yīng)中必定帶入核子，凈重子密度必定為一定的數(shù)值。兩密度含義

圖3

總粒子密度（包括所有強(qiáng)子和反粒子）和能量密度是兩個(gè)重要的量，圖2和圖3是它們分別隨凈重子密度的變化，基本呈線性關(guān)系。隨凈重子密度增大，粒密度和能密度線性增大，這證明用重的離子進(jìn)行反應(yīng)比用輕的離子反應(yīng)較有利，因?yàn)樵谶@樣的條件下凈重子密度大一些，產(chǎn)生的總粒密度和能密度會大一些。另外可以看到，核溫度越高，產(chǎn)生的粒密度和能密度越大。這里估算一下核溫度為180MeV和160MeV 時(shí)總粒密度相對于正常粒密度（0.16fm ）的倍數(shù)：T = 180MeV（RHIC能區(qū)）時(shí)，n/n = 5—8；T = 160MeV（SPS能區(qū)）時(shí)，n/n = 3—6。

圖4

圖4是取凈重子密度為 0.1fm 時(shí)各種粒子成分隨溫度的變化。從圖中可以看出各種粒子成分的密度都隨溫度升高而增大，但增加的速率卻不同。很明顯介子特別是輕介子上升的速率比重子上升快得多，另外可以看到在不同的溫度下各種粒子占有比重是不同的。當(dāng)核溫在132MeV（AGS 能量）以下時(shí)主要粒子成分為重子，超過這個(gè)溫度時(shí)，π、ρ等輕介子迅速大量產(chǎn)生成為主要粒子成分，當(dāng)溫度超過152MeV（SPS能量）時(shí)，奇異子的產(chǎn)生就 超過重子的產(chǎn)生，其中K介子產(chǎn)生比奇異子產(chǎn)生上升得快，當(dāng)溫度超過163MeV（SPS 能量）時(shí)，K介子產(chǎn)生超過重子。因此超過這個(gè)溫度的核物質(zhì)可以稱為介子物質(zhì)。152MeV 和163MeV 都是SPS 能量的重要特征溫度?？梢钥闯?，反重子雖然隨溫度增加而增大，但增大得非常緩慢，而且它的密度始終最小。