NNLO+NNLL能量关联预测下的α_S(M_Z)精确测定

本文主要探讨了在高能粒子物理领域的一项重要进展，即利用能量-能量相关性的精确计算来确定强相互作用耦合常数$$\alpha_S(M_Z)$$在$$e^+e^-$$碰撞中的值。这项研究发表于《欧洲物理杂志C》(Eur.Phys.J.C, 2018)第78卷，文章编号498，DOI为10.1140/epjc/s10052-018-5963-1。研究的理论物理学部分属于"Regular Article"类别。 作者Adam Kardos、Stefan Kluth、Gábor Somogyi和Andrii Verbytskyi合作，他们将计算的次次下一线性修正（NNLO）和次次下二阶近似（NNLL）的能源关联性与LEP（大型电子正电子对撞机）、PEP（欧洲粒子物理实验室）、PETRA（PETRA储存环）、SLC（斯坦福直线加速器中心）和TRISTAN（日本TRISTAN粒子加速器）的数据进行了对比。这种对比旨在确保理论预测与实验观测的高精度一致。 在这个分析中，他们不仅依赖于传统的次序扩张方法，还考虑了非微扰效应，这些效应由蒙特卡罗事件生成器模型化。通过这种全球拟合的方式，他们能够更准确地估计$$\alpha_S(M_Z)$$，其最终结果在NNLO+NNLL精度级别上被确定为： $$\alpha_S(M_Z) = 0.11750 \pm 0.00018 \text{(实验误差)} \pm 0.00102 \text{(hadronic误差)} \pm 0.00257 \text{(renormalization误差)} \pm 0.00078 \text{(剩余不确定度)}$$ 这个结果标志着对强耦合常数测量的一个重要突破，它对于理解基本粒子相互作用以及标准模型的精细调整具有重要意义。通过这种方式，研究人员能够进一步验证量子色动力学（QCD）的预言，并为未来的高能物理实验提供更为精确的理论基础。