Uno studio è stato pubblicato su Nuclear Science and Techniques , da ricercatori guidati dal Prof. Hua Zheng della Shaanxi Normal University, annunciando un significativo passo avanti nella fisica delle particelle ad alta energia. Questo studio getta nuova luce sul comportamento delle particelle nelle collisioni ad alta energia, un'area di ricerca fondamentale per approfondire la nostra comprensione delle origini dell'universo.
In questo studio completo, i ricercatori hanno implementato il quadro della termodinamica di Tsallis, utilizzando la distribuzione di Tsallis, un'estensione sofisticata della distribuzione di Boltzmann-Gibbs, per analizzare lo spettro del momento trasversale delle particelle nelle collisioni ad alta energia.
Questo metodo innovativo considera le particelle rilevate negli esperimenti come prodotte da palle di fuoco, che aderiscono alla distribuzione Tsallis, fornendo così una comprensione più dettagliata e sfumata della dinamica delle particelle in ambienti di collisione ad alta energia.
Concentrandosi sui sistemi di collisione asimmetrici, in particolare p+Al, p+Au e 3 He+Au a 200 GeV, il team ha sfruttato il modello della palla di fuoco radicato nella termodinamica di Tsallis. Questo modello si è rivelato efficace nell'adattare i dati sperimentali di questi complessi sistemi di collisione. Un aspetto chiave dello studio è stato l'esame della molteplicità totale delle particelle cariche, in particolare la loro relazione con la centralità delle collisioni.
La ricerca ha inoltre evidenziato l'impatto significativo della qualità dei dati, soprattutto in termini di distribuzioni di pseudo-rapidità, sui risultati complessivi.
Inoltre, lo studio ha approfondito le variazioni dei parametri del modello della palla di fuoco, analizzando come questi parametri cambiano sia con la centralità che con la dimensione dei sistemi di collisione. Questo approccio ha scoperto le dinamiche intricate e complesse caratteristiche delle collisioni asimmetriche, contribuendo in modo significativo al campo della fisica delle particelle ad alta energia.
I risultati di questo studio confermano che il modello della palla di fuoco con la termodinamica di Tsallis può essere un quadro universale per descrivere la distribuzione di pseudo-rapidità delle particelle cariche prodotte in sistemi di collisione asimmetrici.
Il successo di questo modello nell’adattamento dei dati sperimentali apre la strada a studi più dettagliati sulla complessa dinamica delle collisioni di particelle ad alta energia. Queste intuizioni non sono significative solo per la fisica teorica, ma hanno anche implicazioni pratiche negli esperimenti con gli acceleratori di particelle e nella ricerca di nuovi elementi e nella fisica delle particelle.
La continua esplorazione di questi sistemi complessi approfondirà la nostra comprensione dei processi fondamentali dell'universo.
Ulteriori informazioni: Jun-Qi Tao et al, Distribuzioni di pseudo-rapidità di particelle cariche in collisioni asimmetriche utilizzando la termodinamica di Tsallis, Scienze e tecniche nucleari (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01334-9
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