一粒子分布におけるクーロン効果と高エネルギー原子核衝突による中間子生成の時空構造

重い原子核を光速に近い速度まで加速し，衝突させることで，温度 150 MeV，約 10^{12}K の状態もしくは，密度が通常の原子核の約５倍程度の物質を作り出せるかも知れない．これらの高温もしくは高密度状態においては，ハドロン内に閉じ込められている，クォークやグルオンが有限な領域内を，有限な時間，自由に運動することができる，クォーク・グルオン・プラズマ状態の生成の可能性も指摘されている．

最近，核子あたり約 200GeV まで加速された，硫黄や鉛の原子核ビームを用いた実験で，中心ラピディティ領域に生成される π中間子イールドの比 π^-/π^+ が横運動量の大きさの関数のとして観測された．特に，質量数が大きい鉛の原子核衝突では，横運動量の小さな領域において，イールド比が１から大きく外れて著しく増大することが，実験的に明らかとなり，大きな注目を集めている．

この観測事実を説明する，１つの可能なアイデアとして，クーロン効果を挙げることが出来る．これは原子核の衝突反応の際(多数の核子・核子非弾性散乱の結果)，大きく運動量を失った核子等の集合（荷電核物質）が現れ，これと，生成された π^+ や π^-との間に働く，クーロン終状態相互作用として，イールドの増大を説明する試みである．この場合，クーロン相互作用を正確に取り扱うことにより，π^+，π^- が生成された領域のサイズや， 荷電核物質の電荷(核子の stopping power の目安となり得る)に関する情報を得ることが出来る．また，その結果は，高エネルギー原子核衝突における，反応機構を解明する上で，重要な手がかりとなることが期待される．

最近，我々は Classical source current 形式を用いて，クーロン効果の定式化を試みた．そこでは，π生成源に対しては，良く知られている幾つかの性質(円筒状に変形，縦方向膨張等) を考慮して，イールド比 π^-/π^+ の振舞いを詳しく調べた．今回は，このクーロン効果の問題の定式化から，最近の実験データの解析結果まで，詳しく報告する予定である．