LHCb实验：7 TeV pp碰撞中ψ(2S)介子极化测量

"在s = 7 TeV的pp碰撞中测量ψ（2S）极化" 这篇科研文章来自《欧洲物理杂志C》(Eur.Phys.J.C)，发表于2014年，由LHCb合作组撰写。研究内容是在质心能量为7TeV的质子-质子(pp)碰撞中对ψ(2S)介子的极化进行测量。ψ(2S)是底夸克-反底夸克对形成的共振态，其衰变为μ+μ-对。该研究基于LHCb探测器收集的1.0fb^-1的集成亮度数据。 文章的主要目标是通过执行ψ(2S)→μ+μ-衰变的角分析来测量ψ(2S)的极化状态。研究范围限于横动量pT在3.5 GeV/c到15 GeV/c之间，以及快度y在2.0到4.5的区域。这些测量结果被用来与理论模型的预测进行比较，以检验量子色动力学（QCD）在可微扰和非可微扰区间的预测。 1. 引言部分指出，重夸克onium（如ψ(2S)）在强子碰撞中的产生可以作为测试QCD预测的探针。QCD是描述强相互作用的理论，它在高能量（可微扰）和低能量（非可微扰，例如夸克onia的产生）环境下都有作用。对于ψ(2S)这样的粒子，其产生过程既涉及可微扰的短距离效应，也涉及非可微扰的长程色禁闭效应。 2. 文章中可能包括了对不同理论模型的介绍，比如非相对论量子色动力学（NRQCD）、潜在模型、有效场论等，这些模型都试图解释ψ(2S)的产生机制和其极化特性。极化测量是对粒子产生过程的完整性的敏感指标，因为它们能够揭示粒子产生的动态细节。 3. 实验结果表明，没有观察到显著的ψ(2S)极化，这可能意味着当前的理论模型需要调整或改进，以更好地描述数据。无极化观察可能暗示ψ(2S)的产生过程在所研究的能区更加对称或不受偏振影响。 4. 结论部分可能讨论了这些结果对QCD理解的影响，以及对未来实验和理论工作的需求，比如更精确的测量或更全面的理论计算，以进一步揭示ψ(2S)极化的性质。 这篇论文对ψ(2S)介子在pp碰撞中的极化进行了详尽的实验研究，结果与理论预测的比较为理解和改进描述重夸克onium生产的QCD模型提供了宝贵信息。这项工作的意义在于它加深了我们对高能强相互作用的理解，并可能引导新的理论发展。