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Abstract

On the basis of stochastic differential equations, non-equilibrium–statistical models for the stopping of protons and the thermalization of charged hadrons in relativistic heavy-ion collisions are developed. I parameterize the particles’ phase-space trajectories with a set of coordinates that is treated as a stochastic drift–diffusion process, leading to Fokker–Planck equations for the single-particle distribution functions. To deduce the form of the coefficient functions, I derive fluctuation–dissipation relations from the expected time-asymptotic particle distributions. The resulting time-evolution equations are numerically solved and compared with experimental data from the Super Proton Synchrotron (SPS), Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), and Large Hadron Collider (LHC).

Translation of abstract (German)

Auf der Grundlage stochastischer Differenzialgleichungen werden nichtgleichgewichtsstatistische Modelle für das Abstoppen von Protonen und die Thermalisierung geladener Hadronen in relativistischen Schwerionenkollisionen entwickelt. Hierzu parametrisiere ich die Phasenraumtrajektorien der Teilchen mit einem Satz Koordinaten, welcher als stochastischer Drift-Diffusionsprozess behandelt wird und zu Fokker-Planck-Gleichungen für die Einteilchenverteilungsfunktionen führt. Zur Bestimmung der Form der Koeffizientenfunktionen leite ich Fluktuations-Dissipations-Beziehungen aus den zu erwartenden zeitasymptotischen Teilchenverteilungen ab. Die resultierenden Zeitentwicklungsgleichungen werden numerisch gelöst und mit experimentellen Daten vom Super Proton Synchrotron (SPS), Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) und Large Hadron Collider (LHC) verglichen.