重离子碰撞中 π 介子的 Lévy 游走

Lévy 游走过程，即由重尾随机游走描述的运动模式，在各种现象中发挥着作用，从化学和微生物系统、海洋捕食者到气候变化。最近的实验表明，这种现象也出现在重离子碰撞中。然而，支持这些发现的理论解释仍存在争议。在重核的高能碰撞中，产生了强相互作用的夸克胶子等离子体，它类似于早期宇宙，经历了快速膨胀并转变回强子物质。在随后膨胀的强子气体中，粒子相互作用直到动力学冻结，此时它们的动量停止改变，并自由地向探测器跃迁。测量空间冻结分布是理解所产生的物质动力学及其组成部分之间相互作用的关键工具。在本文中，我们引入了对 π 介子（此类碰撞中最丰富的粒子）空间冻结分布的三维分析。利用高能碰撞的蒙特卡罗模拟，我们证明了以最终状态 π 介子结束的过程链具有导致 Lévy 稳定分布的步长分布。随后，我们表明模拟的 π 介子冻结分布确实表现出重尾，并且可以用三维椭圆等高对称 Lévy 稳定分布来描述。