Se ha publicado un estudio en Nuclear Science and Techniques , realizado por investigadores dirigidos por el profesor Hua Zheng de la Universidad Normal de Shaanxi, presagiando un avance significativo en la física de partículas de alta energía. Este estudio arroja nueva luz sobre el comportamiento de las partículas en colisiones de alta energía, un área de investigación fundamental para profundizar nuestra comprensión de los orígenes del universo.
En este estudio integral, los investigadores implementaron el marco termodinámico de Tsallis, utilizando la distribución de Tsallis, una extensión sofisticada de la distribución de Boltzmann-Gibbs, para analizar el espectro de momento transversal de partículas en colisiones de alta energía.
Este método innovador considera que las partículas detectadas en experimentos son producidas por bolas de fuego, que se adhieren a la distribución de Tsallis, proporcionando así una comprensión más detallada y matizada de la dinámica de las partículas en entornos de colisión de alta energía.
Centrándose en sistemas de colisión asimétrica, específicamente p+Al, p+Au y 3 He+Au a 200 GeV, el equipo aprovechó el modelo de bola de fuego basado en la termodinámica de Tsallis. Este modelo demostró ser eficaz para ajustar los datos experimentales de estos complejos sistemas de colisión. Un aspecto clave del estudio fue examinar las multiplicidades totales de partículas cargadas, particularmente su relación con la centralidad de las colisiones.
La investigación también destacó el impacto significativo de la calidad de los datos, especialmente en términos de distribuciones de pseudorapidez, en los hallazgos generales.
Además, el estudio profundizó en las variaciones en los parámetros del modelo de bola de fuego, analizando cómo estos parámetros cambian tanto con la centralidad como con el tamaño de los sistemas de colisión. Este enfoque descubrió la dinámica intrincada y compleja característica de las colisiones asimétricas, contribuyendo significativamente al campo de la física de partículas de alta energía.
Los hallazgos de este estudio confirman que el modelo de bola de fuego con termodinámica de Tsallis puede ser un marco universal para describir la distribución de pseudo-rapidez de partículas cargadas producidas en sistemas de colisión asimétrica.
El éxito de este modelo a la hora de ajustar datos experimentales allana el camino para estudios más detallados sobre la compleja dinámica de las colisiones de partículas de alta energía. Estos conocimientos no sólo son importantes para la física teórica, sino que también tienen implicaciones prácticas en los experimentos con aceleradores de partículas y la búsqueda de nuevos elementos y física de partículas.
La exploración continua de estos sistemas complejos profundizará nuestra comprensión de los procesos fundamentales del universo.
Más información: Jun-Qi Tao et al, Distribuciones de pseudorapidez de partículas cargadas en colisiones asimétricas utilizando la termodinámica de Tsallis, Ciencias y técnicas nucleares (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01334-9
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