8 TeV pp碰撞中tt电荷不对称性：CMS实验的最新包容性和差分测量

在《物理快报B》757期(2016年)的一篇文章中，CMS合作组织详细报告了在质子-质子碰撞中，以√s=8 TeV的能量运行的大型强子对撞机(LHC)中，顶夸克-反顶夸克(t-tbar)电荷不对称性的包容性和差分测量结果。该研究基于 CMS 实验收集的19.7 femtobarns (fb-1)的综合光度数据，这在粒子物理学领域是一个重要的数据集。 研究主要关注的是在高能环境下，t-tbar对的生成过程中出现的电荷分离现象，即电荷不对称性。实验选择的事件包括至少一个来自b-夸克强子化的喷流，以及一个电子或μ子以及至少四个喷流。通过对这些事件的分析，发现包括所有类型的t-tbar对的包容性电荷不对称性为0.0010±0.0068(stat)±0.0037(syst)，这表明在统计和系统性误差范围内，实际测量值非常接近理论上的对称性预期，与标准模型的预测保持了一致。 除了包容性测量，文章还探讨了电荷不对称性的差分测量，即它作为顶夸克对的其他特性（如速度、横向动量和不变质量）的函数。这种细致入微的分析有助于更深入地理解电荷不对称性的起源和可能的物理效应。值得注意的是，这是首次在LHC上针对t-tbar系统在特定减小的基线相空间中的测量，其结果为±0.0035±0.0072(stat)±0.0031(syst)。这些结果同样支持标准模型的预测，并且在标准偏差内没有显著偏离。 这篇论文提供了对高能物理中基本粒子相互作用的重要洞察，特别是对于顶夸克对产生的不对称行为的精确测量，这对验证理论模型和探索新的物理效应具有重要意义。由于数据集大、测量精度高，这些结果对于理解量子色动力学(QCD)和电弱相互作用在极端条件下的行为至关重要。