8 TeV质子-质子碰撞中高能共振到Z和希格斯玻色子研究

0 下载量 133 浏览量 更新于2024-07-16 收藏 1010KB PDF 举报
"这篇研究文章发表在Physics Letters B 748 (2015) 255–277,由CMS合作团队完成,报告了在质子-质子碰撞中寻找高能窄质量共振体的工作。该研究集中在8 TeV质心能量的碰撞数据上,这些数据是2012年CMS实验采集的,总集成光度为19.7 fb^-1。" 在高能物理领域,尤其是粒子物理学中,寻找新的物理现象和粒子一直是科学家们的重要任务。本文提出的实验方法是探索可能存在的高能窄质量共振体,这种共振体在衰变时会生成一个Z玻色子和一个希格斯玻色子。Z玻色子和希格斯玻色子都是标准模型中的基本粒子,Z玻色子负责传递弱相互作用,而希格斯玻色子则解释了其他基本粒子获得质量的机制。 分析过程中,研究者关注的是衰变成合并的喷注对和τ轻子对的最终状态。喷注是高能碰撞后产生的强相互作用粒子簇,而τ轻子对则是Z和H玻色子衰变的产物。由于研究的共振体质量范围从0.8 TeV延伸到2.5 TeV,这意味着产生的Z和H玻色子具有相当大的动量,这种高能状态通常会导致喷注的合并以及τ轻子的高速运动,形成所谓的"提升"拓扑。 CMS实验,全称为Compact Muon Solenoid,是位于欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)的一个国际合作实验项目。在这个实验中,研究人员利用2012年的数据,通过复杂的分析技术来检测和识别可能的共振信号,以期发现超出标准模型的新物理现象。 关键词包括CMS、物理学、共振产生、喷注、τ轻子以及提升拓扑,这些都是实验研究的关键要素。CMS实验的目的是通过精确测量粒子碰撞的产物,以深入理解基本粒子的性质和宇宙的基本力,寻找可能揭示新物理的线索。 这篇研究是高能物理领域的一次重要尝试,通过寻找高能质子-质子碰撞中Z和希格斯玻色子衰变产生的窄质量共振,期望能揭示未知的物理现象或粒子,进一步扩展我们对宇宙基本构成的理解。