最小偏置事件的大-N展开

尽管在强子或重离子碰撞中产生的事件绝大多数为最小偏置事件，它们却缺乏稳健的第一性原理理论描述，因为其动力学由低能量子色动力学主导。本文中，我们提出一种针对最小偏置事件截面的新展开方案，该方案利用了事件中粒子与数据系综中事件的遍历性假设。我们确定了最小偏置的计数规则与对称性，由此可将平方矩阵元的形式按相空间坐标的对称多项式展开。该展开完全由可观测量定义，不同于那些依赖不可测量（如参与碰撞的核子数）或调节部分子簇射参数以描述质子碰撞中底层事件的重离子碰撞模型。由我们的计数规则确定的展开参数为探测粒子数 $N$，且当 $N\to\infty$ 时，平方矩阵元关于其在相空间上恒定平均值的方差趋于零。借助此展开，我们表明粒子的横动量分布呈现仅依赖于单一参数的普适形式，具有分数色散关系，并在其适用范围内与数据相符。我们证明平方矩阵元的正定性要求所有方位角关联在固定质心能量下于 $N\to\infty$ 极限中消失，正如数据中所观测。我们所采用的方法允许对小系统与 large system 集体行为作统一处理，同样适用于描述例如PbPb碰撞中的椭圆流与pp碰撞中的“脊”状结构。