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　　輸運(yùn)模型是用來描述非平衡的多體系統(tǒng)中粒子微觀狀態(tài)（動量、位置、自旋）演化的重要理論方法。在凝聚態(tài)物理和核物理研究中，被廣泛應(yīng)用的玻爾茲曼方程和朗之萬方程就是很著名的代表。在輸運(yùn)模型中，守恒律對系統(tǒng)趨向平衡態(tài)起著關(guān)鍵作用，因而多數(shù)輸運(yùn)模型的構(gòu)建都會做到能量和動量守恒。然而，同為守恒律，與自旋相關(guān)物理緊密聯(lián)系的角動量守恒，卻很少被研究并進(jìn)而被應(yīng)用到輸運(yùn)模型中。 

　　近日，中科院近代物理研究所夸克物質(zhì)中心的科研人員劉帥和來自美國德州農(nóng)工大學(xué)、意大利南方國家實(shí)驗(yàn)室的合作者一同構(gòu)建了首個(gè)描述高能多體系統(tǒng)滿足角動量守恒的輸運(yùn)模型，并運(yùn)用該模型研究了在重離子碰撞中與自旋相關(guān)的物理效應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表在《物理評論快報(bào)》（physical review letters）上。 

　　為了滿足角動量守恒，研究人員引入了側(cè)躍（side jump）效應(yīng)。側(cè)躍效應(yīng)最早被提出并用于解釋凝聚態(tài)物理中反常霍爾效應(yīng)機(jī)制。在該效應(yīng)作用下，粒子發(fā)生碰撞時(shí)不僅會改變動量還會在位置上產(chǎn)生一個(gè)垂直于總動量方向上的跳躍，這也是帶自旋粒子非平凡洛倫茲變換的一種表現(xiàn)。這種非平凡的變換，要求粒子的坐標(biāo)在通常洛倫茲變換后再額外加上一個(gè)側(cè)躍項(xiàng)。研究人員在輸運(yùn)模型的構(gòu)建過程中巧妙地應(yīng)用這個(gè)變換， 不僅可以使模型滿足角動量守恒，也保證了模型的相對論協(xié)變性。 

　　利用新的輸運(yùn)模型，科研人員研究了金金離子相對論重離子碰撞的自旋極化問題。相關(guān)實(shí)驗(yàn)在位于美國長島的相對論重離子對撞機(jī)（RHIC）上進(jìn)行。該裝置是世界上研究在高溫高密條件下強(qiáng)相互作用多體系統(tǒng)的最重要的實(shí)驗(yàn)裝置之一，自旋極化問題是與其相關(guān)的一個(gè)新興重點(diǎn)研究方向。在模擬中，研究者發(fā)現(xiàn)了一些有趣的性質(zhì)并提出了獨(dú)特見解，為解決困擾該領(lǐng)域好幾年的Λ粒子局域自旋極化謎團(tuán)提供了新思路。 

　　圖：關(guān)于手征粒子的角動量守恒的側(cè)躍散射 （劉帥/供圖）