超高能宇宙射线共面性：LHC数据的冲突还是新发现？

"超高能宇宙射线共面性是否与LHC数据矛盾？" 这篇科研文章探讨了一个关于宇宙射线物理学的争议性问题，即在极高能量级别的宇宙射线实验中观察到的“共面性”现象是否与大型强子对撞机（LHC）的数据存在矛盾。共面性是指在能量超过$$ E_0 \ gtrsim 10^{16} $$ eV（对应$$ \sqrt{s} \ gtrsim 5 $$ TeV）的宇宙射线事件中，大部分高能子核与$$ \gamma $$射线家族呈现同平面分布。这一现象暗示在强子-核相互作用中可能存在某种共同生成机制。 为了深入研究这一现象，研究人员提出了名为FANSY 2.0的新现象学模型，该模型包含传统生成模式和共面生成模式，以模拟不同类型的相互作用。FANSY 2.0模型成功地重现了多个LHC实验（ALICE、ATLAS、CMS、TOTEM）的低速粒子生成数据，以及LHCf实验的$$ -\gamma \ -x \ F $$ 和高$$ \eta $$数据，涉及$$ \gamma $$射线、类似中子的强子，以及低能状态下稳定和共振强子、轻夸克、奇特和有魅力粒子的生成情况。 文章指出，高能粒子的共面生成特性是理解超高能宇宙射线共面性的关键，这可能揭示强子相互作用的未知细节。作者建议通过在LHC上进行实验来进一步验证这些理论预测，这将有助于确认或排除宇宙射线共面性与LHC观测结果之间的潜在矛盾，并可能推动我们对基本粒子物理和宇宙射线起源的理解。 参考文献：Eur.Phys.J.C(2019)79:441，doi:10.1140/epjc/s10052-019-6931-0，作者R.A.Mukhamedshina，发布于2019年。 这篇文章的讨论不仅限于理论模型，还包括了实际实验数据的比较，展示了理论模型如何解释现有实验观测，并提出未来实验的可能性，旨在解决宇宙射线物理领域的这个重要问题。