ATLAS i CMS łączą się, aby ocenić kwark górny

Spośród znanych cząstek elementarnych we wszechświecie kwark górny ma miano „ciężkiego”, gdyż ma masę 184 razy większą od masy protonu. Zmierz jego dokładną wartość – wraz z wartością bozon Higgsa – Dostarcza ważnych informacji na temat podstaw teoretycznych Forma standardowa Fizyka cząsteczek. Umożliwia także badaczom poprawę dokładności obliczeń teoretycznych, z którymi można porównywać dane eksperymentalne, umożliwiając im lepsze poszukiwanie nowych zjawisk fizycznych.

po raz pierwszy, atlas I System zarządzania treścią Podjęto wspólne wysiłki, aby zmierzyć masę tej podstawowej cząstki. Ich nowy wynikprzedstawione w XVI Międzynarodowe Warsztaty z Fizyki Top Quarkpobiera średnią ważoną z 15 poprzednich pojedynczych pomiarów z ATLAS-a i CMS, aby uzyskać nowe, precyzyjne określenie masy kwarka górnego.

Poprzednie 15 pomiarów, sześć z ATLAS i dziewięć z CMS (patrz rysunek 2), oparto na przykładowych danych dotyczących zderzeń protonów zebranych przez ATLAS i CMS w latach 2011 i 2012 podczas pierwszego uruchomienia projektu (pierwsza edycja). Wielki Zderzacz Hadronów (LHC).

Chociaż ATLAS i CMS mają niezależne próbki danych, ich pomiary zawierają pewne wspólne źródła (systematycznej) niepewności. Źródła te mogą obejmować wspólne modelowanie teoretyczne produkcji i rozpadu kwarków górnych, a także procesy w tle, które je symulują. Może to również obejmować obecność wielu jednoczesnych zderzeń, które w podobny sposób wpływają na pomiary w obu eksperymentach, a także wspólne zrozumienie wewnętrznej struktury zderzających się protonów.

Dlatego łącząc pomiary, współpracujący ATLAS i CMS muszą uważać, aby nie uwzględnić podwójnie żadnej z tych wspólnych niepewności. Na przykład kwark górny prawie zawsze rozpada się na a W. Bozon I kwark dolny. Podczas tych rozpadów kwark dolny wytwarza unikalny strumień, czyli „strumień” cząstek, zwany strumieniem b. Określenie energii tych dżetów opiera się na symulacjach tworzenia dżetów wspólnych dla obu eksperymentów. Prowadzi to do powszechnych systematycznych niepewności w pomiarach masy kwarków górnych za pomocą ATLAS i CMS, które należy wziąć pod uwagę.

Po szczegółowym badaniu tych wspólnych niepewności badacze z ATLAS i CMS połączyli swoje poprzednie 15 pomiarów, aby uzyskać jak dotąd najdokładniejsze określenie masy górnego kwarku: 172,52 miliarda elektronowoltów (GeV) przy całkowitej niepewności 0,33 GeV (patrz: Rysunek 2). Naukowcy zbadali także tylko zespoły ATLAS i CMS pod kątem pomiarów masy kwarków górnych i odkryli, że są one spójne z połączonym zespołem eksperymentalnym, co daje większą pewność co do nowego wyniku.

Nowy wynik, oparty na danych z pierwszego badania, jest dobrym przykładem starannej pracy wymaganej do zrozumienia danych z LHC. Prace te można kontynuować przez wiele lat po zebraniu danych. Kwark górny również miał masę pomiar Dzięki wysokiej rozdzielczości danych z drugiej serii, bezprecedensowa liczba kwarków górnych powstałych w tej serii zapewnia ATLAS i CMS dalsze możliwości wprowadzania innowacji i udoskonalania tego ważnego pomiaru. Patrząc w przyszłość, trwająca trzecia edycja współpracy umożliwi dalsze badania tej fascynującej cząstki.

/Wydanie ogólne. Ten materiał od oryginalnej organizacji/autora(ów) może mieć charakter chronologiczny i został zredagowany pod kątem przejrzystości, stylu i długości. Mirage.News nie zajmuje stanowisk korporacyjnych ani stron, a wszystkie opinie, stanowiska i wnioski wyrażone w niniejszym dokumencie są wyłącznie opiniami autorów. Zobacz całość tutaj.