13 TeV pp碰撞中寻找超对称性：光子与横向能量缺失事件分析

"这篇报告详细描述了在13 TeV质子-质子碰撞中寻找超对称性的实验，特别是关注那些包含光子和缺失横向能量的事件。实验使用了CMS探测器，数据集来自于2015年在CERN进行的碰撞实验，总综合光度为2.3 fb -1。研究主要针对的是具有常规规范介导（GGM）超对称破缺的超对称模型。实验结果并未发现超出标准模型预测的异常现象，因此，根据这些结果，对GGM SUSY框架下的某些超对称粒子的产生进行了限制，如葡萄糖对和壁对。实验结果显示，葡萄糖的质量低于1.65 TeV、壁球的质量低于1.37 TeV的情况在95%的置信水平下被排除。此研究是开放访问的，发表在Physics Letters B期刊上，关键词包括CMS、物理学、超对称、光子和缺失横向能量。" 这篇科研文章详尽地探讨了在高能物理领域，尤其是质子-质子碰撞实验中寻找超对称性（Supersymmetry, SUSY）的最新进展。超对称理论是一种假设性的物理理论，它扩展了标准模型，预言了一种新的粒子对——每个已知的基本粒子都有一个超对称伙伴。在13 TeV的质心能量下，CMS合作组通过分析两个光子和大量缺失横向能量（missing transverse energy）的事件来寻找这些超对称粒子的迹象。这种事件模式在标准模型中比较罕见，但在超对称模型中，可能由轻子或中微子等不可见粒子的产生导致，从而产生大量的横向能量缺失。 缺失横向能量是识别新物理信号的重要指标，因为它可以指示未探测到的粒子逃逸，例如中性ino（超对称中微子的伙伴）。研究团队对2015年的数据进行了深入分析，但并未发现超出预期的事件，这表明在GGM框架下，某些特定超对称粒子的产生率比预期要低。 GGM超对称破缺模型是一种特殊类型的超对称破缺机制，它通过弱相互作用力来传播超对称破缺，而不是像其他模型那样通过强相互作用。通过对实验数据的分析，研究者能够对GGM模型中的超对称粒子质量进行限制，比如葡萄糖（gluino）和壁（stop）的质量。这里的限制意味着在特定的质量范围内，这些粒子如果存在，其产生率必须非常低，否则会在实验中观察到。 实验结果表明，葡萄糖的质量上限为1.65 TeV，壁的质量上限为1.37 TeV，这是在95%的置信水平下得出的结论。这些限制对于理解超对称理论的可能性和未来实验的方向至关重要，同时也对超出标准模型的新物理理论提出了更严格的测试条件。这项研究加深了我们对高能物理的理解，并提供了进一步探索宇宙基本构成的线索。