理論預言，在宇宙大爆炸后百萬分之一秒內，核子尚未形成，物質處于由自由夸克和膠子組成的熾熱“濃湯”狀態。這種物質形態被稱為夸克膠子等離子體。尋找夸克膠子等離子體存在的證據，對探討宇宙演化具有重要意義。長期以來，組分夸克標度律被認為是夸克膠子等離子體形成的關鍵證據。
近期，中國科學院近代物理研究所研究員雍高產團隊通過理論研究發現，組分夸克標度律作為夸克膠子等離子體相變探針的作用在小于3.9 GeV的低能區失效。
該研究利用改進的多相輸運模型，模擬了碰撞質心能在3.0 GeV至7.7 GeV能區的金核碰撞。研究發現，即使碰撞產生了自由夸克，組分夸克標度律也會在低能量（3.0 GeV）附近失效。而隨著能量升高到3.9 GeV以上，標度律逐漸恢復。
研究發現，這一異常現象的根源在于雙重動力學限制——夸克熱化不足導致橢圓流未充分發展、奇異夸克極端稀缺引發K+等強子的統計漲落。該發現對組分夸克標度律作為夸克膠子等離子體相變判斷依據的可靠性提出了質疑。
同時，研究還模擬了完全不存在自由夸克的純強子模式，發現在碰撞質心能為4.5 GeV時出現了質量排序效應，即在相同運動速度下，較輕的粒子比重的粒子表現出更強的集體流動偏好。模擬顯示，即使系統沒有達到完全的熱平衡，也能夠產生類似流體膨脹的效果，挑戰了“質量排序必須源于完全流體力學行為”的傳統認知。
上述研究修正了關于夸克膠子等離子體相變關鍵探針的認知，揭示了低能區復雜的動力學過程，并為未來在國內外大科學裝置上更精準地探測夸克物質和相變臨界點提供了新視角。
相關研究成果發表在《物理快報B》（Physics Letters B）上。研究工作得到國家自然科學基金和中國科學院相關項目的支持。
論文鏈接
本文鏈接：研究發現夸克膠子等離子體相變關鍵探針在低能區失效http://www.sq15.cn/show-12-1568-0.html
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