中文摘要：

美国布鲁克海汶国家实验室的相对论重离子对撞机（RHIC）上大量的实验结果表明RHIC 金核+金核中心碰撞中形成了一种强耦合的部分子致密物质。这其中末态强子的椭圆流及核修正因子观测量表现出重子/介子归类行为，符合组分夸克标度规律，引起科学家极大的兴趣。它可能反映了RHIC系统中已经建立起了基于部分子层次的集体流，是夸克胶子等离子体QGP存在的直接信号。末态强子椭圆流是一个对于系统自由度非常敏感的实验观测量。在本项目中，我们计划在接下来的RHIC-STAR能量扫描实验中研究末态强子椭圆流随着碰撞能量的演化，着重观察其是否仍服从组分夸克标度律，是否随着能量出现反常变化（例如质子椭圆流消失了），探讨RHIC中是否存在临界相变点。同时，我们也准备在理论上进一步研究RHIC中形成椭圆流的物理机制和本质，定量研究不同物理过程，例如部分子级联效应和强子再散射效应对于末态强子椭圆流的贡献。

结论摘要：

格点量子色动力学(QCD)计算发现系统在极端高温或高重子数密度环境中，普通核物质将向一种被认为普遍存在于宇宙大爆炸初期的新物质态夸克胶子等离子体（QGP）转变。在QGP中，夸克将从强子中解开禁闭，在较大的空间中自由运动。RHIC过去十年大量丰富的实验数据支持了QGP的存在。那么，处于高温高密状态下的QGP怎么过渡到相对低温低密下的强子气体呢？在相变的过程中是否存在突出的临界点是当前QCD物理研究的重要课题。在这个项目中，我们通过RHIC-STAR束流能量扫描实验，系统地测量了每核子对质心系能量为62.4、39、27、19.6、11.5、7.7GeV金核金核碰撞系统中重子p、Λ和介子π、K椭圆流随着横向动量和碰撞几何尺寸的变化曲线，发现可测量强子椭圆流参数随着系统能量的降低逐渐变小，减弱的趋势在19.6GeV以上较为平缓，到了11.5GeV和7.7GeV则较为明显，支持较低能量下强子相互作用过程将逐渐取代部分子相互作用，系统的有效自由度向强子层次过渡的物理假设；对可测量强子椭圆流做组分夸克数标度研究发现在整个束流能量扫描区间，除了φ介子之外的可测量强子椭圆流符合组分夸克数标度，说明不能单独通过组分夸克数标度率的破缺来寻找QCD相变，还需要结合其它实验探针例如可测量强子产额比的涨落等才能客观全面的理解QCD相结构和相变，这将在后续的研究中继续深入探讨。另一个重要的发现是束流能量扫描实验中可测量强子及其反粒子的椭圆流表现出明显的差别，该差别随着束流能量降低逐渐变大，重子及反重子的差别大于介子之间的，目前理论上还不能解释实验上观察到的区别，这一方面的实验结果已经整理成文投稿到物理评论快报。我们的实验结果对于理解QCD相结构和QCD相变有重要意义，也为将来第二期束流能量扫描实验提供宝贵的指导。