强子对撞机上的顶夸克对产生与洛伦兹不变性违规搜索

"Eur.Phys.J.C(2020)80:128，Open Access，Large Hadron Collider, Future Hadron Colliders, Top Quark Pairs, Lorentz Invariance Violation, Experimental Physics" 这篇论文深入探讨了在大型强子对撞机（LHC）以及未来的强子对撞机上，对洛伦兹不变性违反（Lorentz Invariance Violation, LIV）在顶夸克对（Top Quark Pairs, $$t\bar{t}$$）生产过程中的影响。洛伦兹不变性是标准模型（Standard Model, SM）中的一个基本对称性，尽管理论预测它可能不被严格保守。现有的实验限制在顶夸克领域对洛伦兹对称性的偏离研究仍然十分有限。 文章通过针对LHC产生的$$t\bar{t}$$事件的专门分析，可以显著提升对顶夸克部门中洛伦兹不变性违反的限制，相比迄今为止唯一存在的在费米质子反质子对撞机（Tevatron）上的测量结果，限制提高了三个数量级。这表明在高能粒子碰撞实验中，顶夸克对的生成是探索洛伦兹不变性违反的有效途径。 随着LHC的高亮度升级（HL-LHC）以及更先进的未来对撞机的运行，敏感度将进一步增强。这些对撞机将提供更高的能量和更大的数据样本，使得对潜在的微小洛伦兹对称性破坏效应的探测更为精确。通过对顶夸克对产生过程的详细研究，物理学家可以更好地理解这些基本对称性的守恒性，并可能揭示超出标准模型的新物理现象。 在实验物理中，这样的研究对于拓宽我们对宇宙基本规律的理解至关重要。如果发现洛伦兹不变性的违反，那将颠覆我们对时空连续性和相对论的基本认识，可能导致新的物理学理论的诞生，例如量子引力理论的候选者如环量子引力或弦理论。因此，这项工作不仅关乎理论物理学的发展，也关乎粒子物理学实验技术的进步，是探索未知物理世界的前沿课题。