在高能物理实验中,如何结合LHC和Tevatron的数据,通过NNLO理论计算顶夸克对生产横截面,以确定强耦合常数αs(mZ)?
时间: 2024-11-14 09:40:30 浏览: 28
在高能物理实验中,确定强耦合常数αs(mZ)是一个复杂的过程,需要结合来自不同对撞机的精确数据以及高级理论计算。LHC和Tevatron是目前世界上能量最高的粒子对撞机,它们提供了研究顶夸克对产生过程的宝贵数据。
参考资源链接:[强耦合常数αs(mZ)的确定:基于顶夸克对生产横截面测量](https://wenku.csdn.net/doc/y0inxmzq0v?spm=1055.2569.3001.10343)
首先,研究人员收集来自LHC和Tevatron的顶夸克对生产横截面的实验数据。这些数据包含了在不同质心能量下观测到的顶夸克对产生的次数,是确定αs(mZ)的关键输入。
接着,研究人员应用量子色动力学(QCD)的扰动理论,特别是NNLO(Next-to-Next-to-Leading Order)级别的计算。NNLO理论计算考虑了更多的粒子交互作用过程,比传统的LO(Leading Order)和NLO(Next-to-Leading Order)计算更加精确,能够更好地模拟顶夸克对的产生过程。
在进行NNLO计算时,需要考虑的因素包括顶夸克对的产生机制、粒子的衰变以及其它QCD效应。此外,研究者还使用了NNLL(Next-to-Next-to-Leading Logarithms)近似,以处理在极高能量下出现的对数发散问题。
得到理论预测的顶夸克对横截面后,研究人员将其与实验数据进行比较。由于实验测量存在不确定性和系统误差,研究者采用贝叶斯或最大似然法等统计方法,综合考虑理论预测的不确定性和实验数据的不确定性,来确定αs(mZ)。
最后,结合NNLO理论计算和实验数据,研究人员可以得到αs(mZ)的估计值,并给出相应的理论不确定性范围。这个值对于验证标准模型和理解强相互作用至关重要。
为了更深入地理解这个过程,建议查阅《强耦合常数αs(mZ)的确定:基于顶夸克对生产横截面测量》这篇文献。该资料详细介绍了整个测量和分析过程,包括理论框架、实验数据处理和统计方法,是理解和掌握该领域知识的重要资源。
参考资源链接:[强耦合常数αs(mZ)的确定:基于顶夸克对生产横截面测量](https://wenku.csdn.net/doc/y0inxmzq0v?spm=1055.2569.3001.10343)
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