相对重离子碰撞中的热力学与化学均衡

我们研究了从 Au+Au 碰撞在 LHC 和 RHIC 能量下创建的 parton 等离子体的热化与化学均衡。研究从 central 区域粒子动量分布首次变得各向同性（由于纵向冷却）的早期时刻开始。针对 gluons 和 quarks 的 Boltzmann 方程中的碰撞项，我们采用松弛时间近似以及由最简单 QCD 相互作用构造的实碰撞项，展示了均衡时间具有正确的行为。quark (antiquark) 碰撞时间的大小在等离子体寿命 entire 期间都大于 gluon 碰撞时间，因此 gluons 在化学和动力学上都比 quarks 更快地均衡化。这就是我们所说的两阶段均衡场景，此前 Shuryak 曾指出过。然而，完全的动力学均衡仍然缓慢，化学均衡无法在假设的解离性相变临界温度 $T_c=200$ MeV 发生前完成。在比较不同过程的碰撞熵密度率后，我们明确显示，**非弹性过程**（而非常被假设的弹性过程）在等离子体均衡中占主导地位，gluon 分支在熵生成方面领先于其他过程。我们还指出，在pertubative QCD 中，higher power 的 $\alpha_s$ 的过程对于均衡而言，不必小于 lower power 的过程。系统均衡状态也扮演着重要角色。我们将结果与 parton 级联模型进行了比较。