LHC pPb碰撞中BFKL动力学在矢量介子光产生中的探索

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本文主要探讨了在CERN LHC的pPb碰撞中,利用BFKL动力学研究矢量介子(如ρ介子、J/ψ)的光子产生现象。BFKL动力学,源自巴库林-弗里德曼-李维奇-凯特勒(Balitsky-Fadin-Kuraev-Lipatov)理论,是一种在高能量子色动力学中描述强相互作用的非线性修正,特别适用于处理在大动量转移(large-t)条件下的过程。 作者们假设在pPb碰撞中,单重态的彩色交换在传递大动量时起主导作用,这使得他们能够应用BFKL的非正向解来计算Pb-p碰撞转化为Pb+矢量介子+jet+X的反应过程中,尤其是rapidity gap(即在粒子产生的狭缝中的空缺)的分布以及总横截面积。rapidity在高能物理中是一个关键概念,它表示粒子产生的方向相对于碰撞中心的快慢程度,这对于理解碰撞能量的分配至关重要。 研究的焦点在于估计这些过程在LHC的能量条件下发生的概率,考虑到BFKL方程在高能和大动量转移下的行为。通过对BFKL方程的解析,研究人员能够预测出这些过程的动态特性,并将其与现有的实验数据进行比较,以验证BFKL动力学的有效性。 值得注意的是,LHCb实验组的探测能力在这类事件中得到了充分考虑,研究预测了在LHCb的实验范围内,与BFKL动力学相关的横截面会有显著的增强。这不仅证明了在大型强子对撞机上观察此类过程的可能性,而且也为实验上探测BFKL动力学提供了一种新的途径。 这篇论文为理解在高能环境下矢量介子光子生产的过程提供了重要的理论基础,展示了BFKL动力学在解释这种复杂碰撞中的重要作用,并为未来的实验设计和数据解读提供了指导。同时,它也强调了实验验证BFKL理论预言对于深化我们对强相互作用理解的重要性。