（理论物理专业论文）喷注淬火的集体流与演化效应和强作用介质的热化.pdf

博士学位论文 d o c t 0 1 0 虬d i s s e r t a t i o n 摘要 大自然纷繁复杂的物理现象巾存在着四种基本的相互作用力一万有引力，弱相互作用 力，电磁桐互作丌】力和强相互作丌 力，每一种力都以交换玻色传播予作为媒介。量子色动力 学( q c d ) 是捕述强相互作用的非阿贝尔规范理论。它有两个显著的基本特性：渐进n 由和夸克 禁闭。渐进自r f l 表明横动量交换越大或夸克之问的距离越小，夸克之间的相互作用越弱。而夸 克禁闭则表明在一般情况下，夸克被禁闭在强子中，实验上没有观察到孤立的夸克。 李政道等人曾于上世纪七十年代预言高能重离子碰撞有可能形成高温高密的极端环境，从 而导致强子物质的状态发生改变，生成南大量解除禁闭的夸克，反夸克和胶子组成的一种在夸 克层次上的新物质形态一夸克胶子等离子体( q u a r kg l u o np l a s m a - q g p ) ，夸克解除禁闭的过程 同时也伴随着真空的改变。这一预言极大得推动了高能核物理学理论和实验的发展。近二十 年来，从美国布鲁海汶国家实验室( b n l ) 的a g s 实验和欧洲核子研究中一l , ( c e r n ) 的s p s 实验， 至u 2 0 0 0 年开始并hh 前正在运行的b n l 的相对论重离子对撞机( r h i c ) 实验，人们积累了大量丰 富的实验数据。通过对实验数据的全面仔细分析和理论计算表明，在r h i c 实验r f l 可能生成了一 种强耦合的夸克物质( s t r o n g l yc o u p l e dq u a r kg l u o np l a s m a - s q g p ) 。预计，几前在c e r n 运行 的大型强子对撞机( l h c ) 将产生寿命更长的q g p 物质，有助于进一步了解q g p 的基本特性。 在夸克胶子等离子体是甭形成的信号研究r f l ，人们相继提出了一些能够区分夸克胶子等离 子相和普通强子相的物理观察量。例如：j 妒压低，大横动量光子产生，奇异粒子相对产额的增 大，b o s e e i n s t e i n 关联等等。在p a - i i c 和l h c 能区，由于碰撞能量很高，硬或半硬过程非 常重要。因此，把硬过程产生的喷注作为硬探针，通过硬探针与夸克胶子物质相瓦作用所携带 的信息作为硬探针信号的喷注淬火( j e tq u e n c h i n g ) 效应引起了人们的极大关注。喷注淬火效应 描述的是在相对论性重离子碰撞巾，由硬过程而产生的部分子喷注在穿过强相互作用介质时由 于多重散射而损失能量。由于部分子喷注的能量损失与它穿过的介质紧密栩关，能量损失对末 态粒子谱，非对心碰撞而形成的椭圆流以及对心碰撞中形成的单喷注( m o n o j e t ) 的影响有可能成 为q g p 形成的信号。 m g y u l a s s y 和王新年在q c d 框架下提出了g w 模型，讨论了多次散射诱导胶子辐射导 致的部分子喷注穿过强作用介质的能量损失，b d m p s ( b a i e r ，d o k s h i t z e r ，m u e l l e r ，p e i g u e ， s c m f r ) 和g l v ( g y u l a s s y , l e v a i ，v i t e v ) 指出和弹性碰撞的能量损失相比，非弹性碰撞的能量损 失的贡献是主要的，喷注的能量损失与发生多次散射的强作用介质靶的厚度的平方成正比。此 后，其它作者采用不同的方法和不同的近似，也得到了类似的平方依赖关系的结果。王恩科和 王新年接着讨论了在静态热q g p 介质中喷注能量损失的细致平衡效应，指出对于中等能量大 小的喷注，其热胶子的吸收对喷注能量损失有重要影响。m g y l l l a s s y 和王新年在接下来的工作 巾考虑了强作用介质的横向膨胀对能量损失的影响。在这些研究巾，考虑到了由于介质膨胀导 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s 日r d 盯i o n 致的介质密度变化而引起的对部分子能量损失的影响。但忽略了高能重离子碰撞中由于温度， 描述化学非平衡的逃逸度的时空演化过程。而这些都会影响到德拜屏蔽质量，平均自山程的大 小，继而影响喷注在强相互作用介质中的散射次数( o p a c i t y ) ，因而对喷注能量损失产生重要影 响。 本文的研究工作主要分成两个部分，第一部分研究流和部分子演化对i 喷注淬火效应的影 响。对于部分子演化对喷注淬火的影响，我们利用微扰q c d 推导出一组几率方程来研究高能碰 撞早期夸克和胶子的化学非平衡的演化过程。我们选择不同的初始条件放入几率方程中来研究 演化后横动量随快度的分布和粒子数随快度的分布，并将结果与实验结果进行对照。我们确定 了在r h i c 中的金一金对心碰撞中，初始温度为5 5 0 m e v ，初始胶子逸度为0 3 。我们还得到了温 度和逸度随时间的演化关系。我们发现考虑化学非平衡后，与b j o r k e n 预计的l + l 维膨胀相比， 温度下降的更快。利用这个演化关系，我们分析了德拜屏蔽质量，平均自r f l 程随固有时的变化 关系，继而得到t o p a c i t y 与喷注穿过的介质厚度之问的依赖关系。结果表明，在考虑膨胀介质 r f l 化学非平衡的过程后，由胶子辐射产生的喷注的能量损失与喷注穿过强作用介质的距离成线 性关系，而不是在静态强作厂玎介质中预言的平方关系。我们同时还考虑了细致平衡对能量损失 的影响，对于中等能量大小的喷注，只有当喷注穿过热q g p 介质的距离很短时，其热胶子的吸 收能量所占的总喷注能量损失的比例较大，而当喷注能量较大或者喷注穿过热q g p 介质距离较 大时，吸收能量的贡献并不大。对于流效应对喷注淬火的影响，在y u k a w a 势的基础上，我们导 出新的势模型来描述喷注和存在集体流的介质巾靶的相互作用，这一新的势模型可用来研究存 在集体流的夸克物质介质巾的喷注淬火现象。利用这一新的势模型，我们考察了流对具有细致 平衡效应的喷注能量损失的影响。结果表明，沿着喷注正方向的集体流减小了喷注在强相互作 用介质中的散射次数( o p a c i t y ) ，增大了l p m 压低冈子。设集体流沿喷注方向的速度大小为也，那 么喷注在考虑集体流的强相互作用介质巾的能量损失是静态系统巾的l 一睨倍。这个结果将对椭 网流的大小及高横动量区强予谱的压低产生影响。 本文研究的第二部分利用两种方法，w n 和c g c 考察了不同的部分子产生机制。我们首 先利用w n 计算出南于领头阶硬散射而产生的部分子分布，这个结果与e s k o l a 预计的部分子分 布完全一致。我们还考察了初态和末态的胶子辐射和多重散射过程，与利用c g c 方法得到的 部分子分布进行比较，发现在r h i c 能区的a u - a u 对心碰撞巾，利用c g c 产生的部分子数口和 横动量都略大于利厂盯w n 得到的结果。而在l h c 能区，利丌】c g c 产生的部分子随快度分布基 本与利用w n 的所得结果相同，而横动量随快度分布略大于w m 所得结果。将两种不同的部 分子分布放入b a m p s 模型巾分析q g p 介质的热化过程，考察了巾心快度区横能量随快度分 布d f d y i 掣：0 ，捕述动量各向同性的物理量 和逸度等物理量。结果表明，在r t t i c 能 区，利用w n 所得的d 研由l y = o 基本与实验结果一致，而c g c 所得结果略高于实验数据。两种 方法都得到同样的趋于动力学平衡的演化过程，而化学平衡的演化过程略有不同。利j 兀】w n 所得 的部分子分布情况，介质一亢处于化学平衡中，而c g c 告诉我们，在1 5 f m c 后，系统才达到化 博士学位论文 d o c t o l 乙虬d i s s e r t a t i o n 学平衡。同时，我们还预言t l h c 的p b p b 对心碰撞中，中心快度区横能量随快度分布的大小 应介于1 6 2 0 g e v 到2 1 5 0 g e v 之间。 关键词：相对论重离子碰撞，强作厂物质，夸克胶子等离子体，喷注淬火，l p m 效应， 细致平衡，部分子产生，集体流，输运模型 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s e r t a t i o n a b s t r a c t i nr e l a t i v i s t i ch e a v yi o nc o l l i s i o n sj e tq u e n c h i n gh a sb e e np r o p o s e da sag o o dp r o b eo ft h eh o t a n dd e n s em e d i u mi nh i g h e n e r g yn u c l e a rc o l l i s i o n s j e tq u e n c h i n gi sc a u s e db yg l u o nr a d i a t i o n i n d u c e db ym u l t i p l es c a t t e r i n gd u r i n gj e tp r o p a g a t e st h eh o tq c dm e d i u m a sd i s c o v e r e di n h i g h e n e r g yh e a v y - i o nc o l l i s i o n sa tp 饪i i c j e tq u e n c h i n gi sm a n i f e s t e di nb o t ht h es u p p r e s s i o no f s i n g l ei n c l u s i v eh a d r o ns p e c t r u ma th i g ht r a n s v e r s em o m e n t u mp tr e g i o na n dt h ed i s a p p e a r a n c e o ft h et y p i c a lb a c k - t o - b a c kj e ts t r u c t u r ei nd i h a d r o nc o r r e l a t i o n s i ti sf o u n dt h a tt h ea n a l y t i c a p p r o x i m a t i o no ft h ee n e r g yl o s sb ys t i m u l a t e de m i s s i o ni nas t a t i cm e d i u mi sp r o p o r t i o n a lt o s q u a r eo ft h ep r o p a g a t i o nd i s t a n c ei nas t a t i cm e d i u m l a t e rt h ed e t a i l e db a l a n c ee f f e c to fj e t e n e r g yl o s si nh o tq g pm e d i u mi si n v e s t i g a t e d w i t hp a r t i a lc a n c e l l a t i o nb ys t i m u l a t e de m i s s i o n ， t h en e tr e s u l ti sa ne n e r g yg a i nv i aa b s o r p t i o nw h i c hr e d u c e st h ee f f e c t i v ep a r t o ne n e r g yl o s s s u c har e d u c t i o ni sf o u n dt ob ei m p o r t a n tf o ri n t e r m e d i a t ep a t t o ne n e r g yb u tc a r lb en e g l e c t e d a tv e r yh i g he n e r g i e s i nt h i sd i s s e r t a t i o nw es t u d i e dp a r t o ne q u i l i b r a t i o ne f f e c to nj e tq u e n c h i n gw i t hd e t a i l e d b a l a n c e w ef i r s ts t u d i e dt h ep a r t o ne v o l u t i o np r o c e s sf r o mc h e m i c a ln o n - e q u i l i b r i u mt o w a r d sa f u l l ye q u i l i b r a t e dp a t t o np l a s m a w ed e r i v eas e to f r a t ee q u a t i o n sb a s e do np e r t u r b a t i v eq c dt o d e s c r i b et h ec h e m i c a le q u i l i b r a t i o no fg l u o n sa n dq u a r k s ，a n dt h e np u td i f f e r e n ti n i t i a lc o n d i t i o n s i nt og e tt h er a p i d i t yd i s t r i b u t i o no ft r a n s v e r s ee n e r g yd e r d ya n dp a r t i c l em u l t i p l i c i t e sd n d y w ec o m p a r et h ed a t aw i t ht h a tf r o me x p e r i m e n ta n dg e tt h a ta tt h ei n i t i a lt i m eo 3 f m c ，t h e i n i t i a lt e m p e r a t u r ei s5 5 0 m e v ，g l u o nf u g a e i t yi s0 3 w ea l s of i n dt h a tt h ep a t t o ng a sc o o l s f a s t e rt h a nt h a tp r e d i c t e db ys j o r k e n ss c a l i n gs o l u t i o n w i t ht h ep a r t o ne q u i l i b r a t i o n ，i ti s s h o w nt h a tt h ed e b y es c r e e n i n gm a s sa n dt h ei n v e r s em e a nf r e ep a t hf o rag l u o nr e d u c ew i t h t h ei n c r e a s i n gp r o p e rt i m ei nt h eq g pm e d i u m t h ep a r t o ne q u i l i b r a t i o nh a se f f e c to np a r t o n e n e r g yl o s sw i t hd e t a i l e db a l a n c e ，t h ep a r t o ne n e r g yl o s sf r o ms t i m u l a t e de m i s s i o ni sl i n e a r d e p e n d e n c eo nt h ep r o p a g a t i n gd i s t a n c er a t h e rt h a ns q u a r ed e p e n d e n c ei nt h es t a t i cm e d i u m t h ee n e r g yg a i ni sf o u n dt ob ei m p o r t a n tn o to n l yf o ri n t e r m e d i a t ep a r t o ne n e r g y , b u ta l s of o r t h es m a l lp r o p a g a t i n gd i s t a n c eo ft h ee n e r g e t i cp a r t o n t h i sw i l li n c r e a s et h ee n e r g yd e p e n d e n c e a n dp r o p a g a t i n gd i s t a n c ed e p e n d e n c eo ft h ep a r t o ne n e r g yl o s sa n dw i l la f f e c tt h es h a p eo f s u p p r e s s i o no fm o d e r a t e l yh i g hp th a d r o ns p e c t r a m o r e o v e r ，w es t u d i e dt h ef l o we f f e c t so nj e te n e r g yl o s sw i t hd e t a i l e db a l a n c e w ed e r i v e da n e wp o t e n t i a lf o rt h ei n t e r a c t i o no fah a r dj e tw i t ht h ep a r t o nt a r g e t i tc a nb eu s e dt os t u d yt h e v 博士学位论文 d o c t o r a ld l s s e r t a t l 0 i n j e tq u e n c h i n gp h e n o m e n ai nt h ep r e s e n c eo fc o l l e c t i v ef l o wo ft h eq u a r k - g l u o nm e d i u m w i t ht h i s n e wp o t e n t i a l ，w eh a v ei n v e s t i g a t e dt h ee f f e c to fc o l l e c t i v ef l o wo nj e te n e r g yl o s sw i t hd e t a i l e d b a l a n c e c o l l e c t i v ef l o wa l o n gt h ej e td i r e c t i o n ，w i t ht h ev e l o c i t y 睨l e a d st oar e d u c e do p a c i t y , ( 1 一l l z ) 2t i m e st h a ti ns t a t i cm e d i u m ，a n da ni n c r e a s e dl p mg l u o nf o r m a t i o nf a c t o r ，( 1 + 也) t i m e st h a ti ns t a t i cm e d i u m t h ee n e r g yg a i nw i t h o u tr e s c a t t e r i n gi st h es a m ea si nt h es t a t i c m e d i u m ，b u tt h et o t a le n e r g yl o s st ot h ef i r s to r d e ro fo p a c i t yi s ( 1 一也) t i m e st h a ti nt h es t a t i c m e d i u m c o m p a r e dt oc a l c u l a t i o n sf o ras t a t i cm e d i u m ，o u rr e s u l t sw i l la f f e c tt h es u p p r e s s i o n o f h i g hp th a d r o ns p e c t r u ma n da n i s o t r o p yp a r a m e t e rt j 2i nh i g h - e n e r g yh e a v y - i o nc o l l i s i o n s a tr h i c ，o n eo ft h ei m p o r t a n ts i g n a l so fq g pi se l l i p t i cf l o w ，w h i c hr e f l e c t st h et r a n s v e r s e a n i s o t r o p yo ft h ep a r t i c l em o m e n t u md i s t r i b u t i o n p a r t o nc a s c a d em o d e l ，w h i c hi sp r o p o s e d t op r o v i d ead e t a i l e dd e s c r i p t i o no ft h ee v o l u t i o no fn u c l e a rc o l l i s i o n sa th i g he n e r g yf r o mt h e o n s e to fh a r di n t e r a c t i o n sa m o n gt h ep a r t o n s ，i su s e dt os t u d yt h ee l l i p t i cf l o w r e c e n t l y , a n e wp a r t o nc a s c a d em o d e l ，b a m p sm o d e l ( b o l t z m a n na p p r o a c ho fm u l t i p a r t o ns c a t t e r i n g s ) ，i s d e v e l o p e dw i t hc o n s i d e r i n gt h ei m p o r t a n tm o t i v a t i o nf o rd e v e l o p i n gac o n s i s t e n ta l g o r i t h mt o h a n d l ei n e l a s t i cp r o c e s sl i k eg ghg g gb e s i d e sg ghg gs c a t t e r i n g st os t u d yt h eq c dm a t t e r t h e r m a l i z a t i o n i no r d e rt os t u d yt h e r m a l i z a t i o no ft h eq u a r kg l u o np l a s m aa tp a - i i ca n dl h c i na n yk i n e t i ca p p r o a c h ，o n en e e d ss u i t a b l ei n i t i a lc o n d i t i o n sf o rt h ep a t t o np r o d u c t i o n h e r e ，w e u s et w od i f f e r e n tm e t h o d sw na n dc g ct os t u d yp a r t o np r o d u c t i o na n ds t u d i e dt h ed i f f e r e n c e o ft h er a p i d i t yd i s t r i b u t i o n so fp a r t o nn u m b e rd n d ya n dt r a n s v e r s ee n e r g yd e t d yb e t w e e nt h e t w om e t h o d s f i r s t ，w ep r e s e n tt h el o w e s to r d e rm i n i j e tp r o d u c t i o nf r o mw n a n df i n dt h a tt h e r e s u l ti sc o n s i s t e n tw i t ht h a tf r o me s k o l a w et h e ns t u d yp a r t o ns h o w e ra n dm u l t i p l ei n t e r a c t i o n a n dc o m p a r et h ep a r t o np r o d u c t i o nw i t ht h a tf r o mc g c i ti ss h o w nt h a td n d ya n dd e t d y f r o mc g ca tm i d r a p i d i t ya tr h i ca r el a r g e rt h a nt h a tf r o mw nb yu s i n gp y t h i a w et h e np u t t h et w od i f f e r e n tp a r t o np r o d u c t i o ni n t ob a m p sm o d e lt os t u d yq c dm a t t e rt h e r m a l i z a t i o n a n dg e tt h es a m ek i n e t i ce q u i l i b r a t i o n ，b u td i f f e r e n tc h e m i c a le q u i l i b r a t i o n ，t h ep a r t o ns y s t e m s t a y si nc h e m i c a le q u i l i b r i u mi fu s i n gw o u n d e dn u c l e o n s ，b u ti fu s i n gc g c ，c h e m i c a le q u i l i b r i u m i sa c h i e v e da tt h es a m et i m e s a c l e ，1 5 缸c w ea l s of i n dt h et r a n s v e r s ee n e r g yd e t d y i ：0a t t i m e4 f m cu s i n gt h ei n i t i a lc o n d i t i o n sf r o mw o u n d e dn u c l e o n si sc o n s i s t e n tw i t ht h ee x p e r i m e n t d a t a6 2 0 土3 3 g e vi nc e n t r a la l 卜a uc o l l i s i o n sa tr t t i c b u tt h et r a n s v e r s ee n e r g yu s i n gp a r t o n p r o d u c t i o nf r o mc g ci sab i tl a r g e r w ea l s os t u d yt h eq c dm a t t e rt h e r m a l i z a t i o na tl h c a n dp r e d i c tt h a tt h er a p i d i t yd i s t r i b u t i o no ft r a n s v e r s ee n e r g yg e t d y l ：0i sf r o m1 6 2 0t o2 1 5 0 g e v 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s e r t a t i o n k e yw o r d s ： r e l a t i v i s t i ch e a v yi o nc o l l i s i o n ，s t r o n gi n t e r a c t i o nm a t t e r ，q u a r kg l u o np l a s m a ， j e tq u e n c h i n g ，l p me f f e c t ，d e t a i l e db a l a n c e ，p a r t o np r o d u c t i o n ，t r a n s p o r tm o d e l 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s e r d 蛆1 0 n 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：獭鹨 蝴铆。j 钆肿 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：弗鹤 日期：歹p 7 年j 月z 日 导师签名： 日期：0 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程 ，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程 中的 规定享受相关权益。回童途塞握童卮进卮! 旦圭生；旦二生；旦三生筮查! 作者签名：旅殇 日期：7 p 。7 年岁月歹f 日 导师签名： 日期： p 日 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s e r t a t i o n c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n e v e rs i n c eh u m a n sc a i n ei n t ob e i n go ne a r t h ，w ew e r et h i n k i n ga n ds e e k i n gf o rt h ea n s w e r s o fs e v e r a lq u e s t i o n s ，”w h a ti st h eu n i v e r s em a d eo fa n dh o wt of i n dt h eu n i v e r s a lt r u t h ? ”t h e e x p l o r a t i o no ft h es t r u c t u r ea n di n t e r a c t i o n sf o rt h es m a l l e s te n t i t i e so ft h em a t t e rh a sb e e nn o n - e n d i n ge n d e a v o ro ft h eh u m a nq u e s tf o rt h ek n o w l e d g eo fn a t u r es i n c et h eb e g i n n i n go fl i f e i nt h ea n c i e n tt i m e s ，p e o p l eu s e dt ob e l i e v et h a te v e r y t h i n gi nt h i sw o r l dw a sm a d eu po ff i v e e l e m e n t s e a r t h ，w a t e r ，a i r ，f i r ea n ds p a c e w i t hm i l l i o n so fs c i e n t i s t s e f f o r ta n da f t e rt h o u s a n d s o fy e a r s d e v e l o p m e n t ，i tw a sf o u n dt h a tt h ew h o l eu n i v e r s ew a sm a d eu po f1 0 8e l e m e n t s i n1 9 11 ， r u t h e r f o r ds h o w e dt h a ta t o m sh a v er e l a t i v e l yt i n yb u tm a s s i v en u c l e i l a t e r ，t h eq u a n t u mt h e o r y w a sr e c o g n i z e d ，a n dt h ed i s c o v e r yo ft h en e u t r o nh a de x p l a i n e dn u c l e a ri s o t o p e s a f t e rd e c a d e s ， t h es t a n d a r dm o d e lp o s t u l a t e st h a tq u a r k sa n dl e p t o n sa r et h em o s te l e m e n t a r yb u i l d i n gb l o c k s o ft h em a t t e r t h e r ea r ef o u rf o r c e si nn a t u r ea c t i n gb e t w e e nt h e s ep a r t i c l e s ：g r a v i t a t i o n a l ，w e a k ， e l e c t r o m a g n e t i ca n ds t r o n gi no r d e ro fi n c r e a s i n gs t r e n g t h e a c ho ft h e s ef o r c e si sm e d i a t e db y e x c h a n g i n gb o s o n s ，e g ，g l u o n sf o rt h es t r o n gf o r c e q u a n t u mc h r o m o - d y n a m i c s ( q c d ) i st h e f u n d a m e n t a la n dp r e c i s et h e o r yf o rt h ei n t e r a c t i o na m o n gq u a r k sa n dg l u o n s t h e r ea r et w o r e m a r k a b l ec h a r a c t e r i s t i c so fq c d ：a s y m p t o t i cf r e e d o ma n dt h ec o n f i n e m e n to fq u a r k s q c d p r e d i c t sap h a s et r a n s i t i o nf r o mh a d r o n i cm a t t e ri n t oan e ws t a t eo fd e c o n f i n e dq u a r k sa n d g l u o n s ，c a l l e dt h eq u a r kg l u o np l a s m a ( q g p ) ，i ne n v i r o n m e n t sa te x t r e m et e m p e r a t u r e sa n d e n e r g yd e n s i t i e s i nt h i sc h a p t e r ，w ew i l lr e c a l ls o m ei m p o r t a n tf e a t u r e so fq c da n dp r e s e n ts e l e c t e dh i g h l i g h t s f r o mr h i ct ol h cw h i c ha r er e l e v a n tt ot h i sd i s s e r t a t i o n s 1 博士学位论文 d o c t o r a ld i s s 日r 1 【i o n 1 1 q u a r k s ，g l u o n sa n dt h ei n t e r a c t i o nt h e o r y i n1 9 61 ，m u r r a yg e l l m a n na n dg e o r g ez w e i g ，i n d e p e n d e n t l yh i tu p o nt h ei d e at h a tn e u - t r o n sa n dp r o t o n sa n da l lt h o s en e wp a r t i c l e sc o u l db ee x p l a i n e db yaf e wt y p e so fy e ts m a l l e r o b j e c t s ，w h i c ha r ec a l l e dq u a r k sb yg e l l - m a n n ( p a r t o n s i nf e y n m a n sm o d e l ) t h e yc o u l de x p l a i n a l lt h eo b s e r v e db a r y o n sa n dm e s o n sw i t hj u s tt h r e et y p e so rf l a v o r so fq u a r k s ( n o wc a l l e du p ， d o w n ，a n ds t r a n g e ) a n dt h e i ra n t i q u a r k s l a t e r ，i ti sd i s c o v e r e dt h a tt h e r ea r es i xt y p e so rf l a v o r s o fq u a r k s ( u p ，d o w n ，s t r a n g e ，c h a r m ，b o t t o m ，a n dt o p ，i no r d e ro fi n c r e a s i n gm 8 s s ) ，w h i c hh a v e a n o t h e ri m p o r t a n tc h a r a c t e r ，c o l o r e a c hf l a v o ro fq u a r k sc a nt a k eat h r e ep o s s i b l ec o l o rv a l - u e s ，c o n v e n t i o n a l l yc a l l e dr e d ，g r e e n ，a n db l u e a n t i q u a r k sc a nb et h o u g h ta sh a v i n gt h ec o l o r s a n t i r e d ，a n t i g r e e n ，a n da n t i b l u e ( o rc y a n ，m a g e n t a ，a n dy e l l o w ) t h ec o l o r - i n d u c e di n t e r a c t i o n s ， t h es o - c a l l e ds t r o n gi n t e r a c t i o n s ，b e t w e e nq u a r k sa r em e d i a t e db yg l u o n s ，w h i c ha r em a s s l e s s b o s o n sa l s oc a r r y i n gc o l o rc h a r g e st h e m s e l v e sa n dt h e r e f o r es e l f - i n t e r a c t i n g h o w e v e r ，u n t i ln o w ， n of r e eq u a r k sw e r eo b s e r v e dd i r e c t l y t h ec u r r e n ti n t e r p r e t a t i o ni st h a tq u a r k sc a n n o te x i s ti n af r e es t a t e ，b a s i c a l l yb e c a u s et h ea t t r a c t i v