检索结果-南通市图书馆

作者：戴斯为华中师范大学

学位级别：硕士

在高能碰撞物理研究中,通常需要计算高能碰撞过程的散射截面。根据因子化定理可知,对于初末态涉及强子遍举过程中,可以将散射截面分为微扰贡献和非微扰贡献的卷积。前者对应大横动量转移的硬散射(部分子层次)过程,后者对应初态部分子分... 详细信息

在高能碰撞物理研究中,通常需要计算高能碰撞过程的散射截面。根据因子化定理可知,对于初末态涉及强子遍举过程中,可以将散射截面分为微扰贡献和非微扰贡献的卷积。前者对应大横动量转移的硬散射(部分子层次)过程,后者对应初态部分子分布函数和末态部分子碎裂函数。对于硬散射过程,可以应用微扰量子色动力学(p QCD)进行计算,但对于强子结构,或部分子强子化等软过程的处理,是目前人们未能完全解决的问题。部分子分布函数是描述强子结构的物理量,而部分子碎裂函数是描述强子化过程的物理量。这两个物理量是高能碰撞的重要输入,具有普适性,在当前的粒子物理研究中有着举足轻重的地位,因此研究部分子分布函数和部分子碎裂函数有着重要的意义。高能轻子-核子深度非弹散射(DIS)是研究部分子分布函数的主要手段。部分子分布函数首先是由费曼等人提出来的,其物理意义是描述高速运动的强子中部分子的动量分布。部分子碎裂函数是和部分子分布函数很相似的物理量,其物理意义是描述部分子碎裂成末态强子的动量分布。但当前对部分子碎裂函数的研究没有部分子分布函数研究细致,因此本文利用内嵌物理知识神经网络(Physics-informed Neural Network,简称PINN)的方法,结合实验数据,开展了对高能正负电子碰撞中部分子碎裂函数的提取研究。部分子碎裂函数具有非微扰性质,不能通过第一性原理计算,需要通过相关的实验数据进行整体的拟合来确定。在考虑QCD修正后,部分子碎裂函数会出现标度破坏行为,这时,部分子碎裂函数会满足dglap演化方程。通常提取部分子碎裂函数的做法是,假定一个能标下部分子碎裂函数的参数化形式,然后通过dglap方程演化到实验数据的能标,与实验数据进行拟合,确定参数。随着人工智能的出现,特别是深度学习中的神经网络问世,在高能重离子碰撞中发挥着重要的作用。首次用神经网络提取部分子碎裂函数的是NNPDF合作组。采用的方法是用蒙特卡洛产生伪数据,再用神经网络训练。此方法的优点在于首次用神经网络提取部分子碎裂函数,再者可以降低传统方法由于参数过多难确定的困难。其缺点就是,神经网络没有物理先验知识的约束,造成训练成本大。其次就是提取特定能标之后的部分子碎裂函数还需要额外计算dglap演化方程,致使神经网络并不那么“智能”。在本文研究中,我们应用了深度学习中的新技术——PINN,PINN是一类用于解决有监督学习任务的神经网络,它不仅能够像传统神经网络一样学习到训练数据样本的分布规律,而且能够学习到数学方程描述的物理定律。例如,在本文工作中利用PINN技术在神经网络中内嵌了dglap演化方程的物理约束,这样能降低网络的训练成本和提高学习效率,而且无需假设部分子碎裂函数参数化形式。另外,由于神经网络有dglap方程的约束,会使我们提取出来的任意能标的部分子碎裂函数都满足dglap方程。如果未来粒子加速器产生新的实验数据,无需重新拟合,只要将实验数据加到神经网络的数据集中,就可以更新部分子碎裂函数。本文基于约束神经网络(PINN)提取的部分子碎裂函数能够较好地描述质子-质子碰撞的强子谱,这不仅能说明本文提取的部分子碎裂函数数值结果的正确性,而且还能体现出部分子碎裂函数的普适性。此外,我们还闭环验证了神经网络是满足dglap演化方程的。将来我们期待把电子-质子(ep)和质子-质子(pp)碰撞实验数据加入本文框架中,这样能整体提取部分子分布函数和部分子碎裂函数。我们还可以把本文的框架应用在高能重离子碰撞中,通过考虑介质效应的dglap演化方程,可以得到介质中修正的部分子碎裂函数和修正的部分子分布函数,进而可以研究喷注淬火效应。

关键词：正负电子碰撞部分子碎裂函数 dglap演化方程深度学习内嵌物理知识神经网络

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K介子部分子分布函数的研究

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华东师范大学学报（自然科学版） 2017年第2期 81-88页

作者：高莹莹楼立洋阮建红华东师范大学物理与材料学院上海200241

核子和介子中的部分子分布函数是描述其性质的基本物理量,但不同研究小组给出的分布函数并不一致.从最简单的价夸克模型出发,提出了在某一低动量标度(Q^2)下,K介子完全由价夸克组成,胶子和海夸克都是通过量子色动力学(Quantum Chromodyn... 详细信息

核子和介子中的部分子分布函数是描述其性质的基本物理量,但不同研究小组给出的分布函数并不一致.从最简单的价夸克模型出发,提出了在某一低动量标度(Q^2)下,K介子完全由价夸克组成,胶子和海夸克都是通过量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)辐射产生.根据一个考虑了部分子间重组效应的演化方程一Modified DokshitzerGribov-Lipatov-Altarelli-Parisi(MD-dglap)方程和相应的实验数据,给出了K介子的初始价夸克分布函数,对高动量标度下的部分子分布进行了预言,并与其他模型进行了比较分析.

关键词： dglap演化方程部分子分布函数 7r介子 K介子

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Ｋ介子部分子分布函数的研究

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华东师范大学学报(自然科学) 2017年第2期 81-88页

作者：高莹莹楼立洋阮建红华东师范大学物理与材料学院

核子和介子中的部分子分布函数是描述其性质的基本物理量,但不同研究小组给出的分布函数并不一致.从最简单的价夸克模型出发,提出了在某一低动量标度(Q~2)下,K介子完全由价夸克组成,胶子和海夸克都是通过量子色动力学(Quantum Chromodyn... 详细信息

核子和介子中的部分子分布函数是描述其性质的基本物理量,但不同研究小组给出的分布函数并不一致.从最简单的价夸克模型出发,提出了在某一低动量标度(Q~2)下,K介子完全由价夸克组成,胶子和海夸克都是通过量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)辐射产生.根据一个考虑了部分子间重组效应的演化方程一Modified DokshitzerGribov-Lipatov-Altarelli-Parisi(MD-dglap)方程和相应的实验数据,给出了K介子的初始价夸克分布函数,对高动量标度下的部分子分布进行了预言,并与其他模型进行了比较分析.

关键词： dglap演化方程部分子分布函数 π介子 K介子

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