大型强子对撞机与激光束实验中轴突状粒子的共振约束分析

"在LHC和激光束实验中将轴突状粒子的约束扩展为共振" 这篇论文探讨了在大型强子对撞机（LHC）上如何探测和约束轴突状粒子（ALP），这些粒子是类似于轴子的伪标量粒子，它们可能与标准模型中的基本粒子弱耦合。ALP特别引人关注是因为它们可能与电磁场相互作用，导致光子间的异常散射，即光-by-light散射。这种散射现象在物理学家探索超出标准模型的新物理过程中具有重要意义。 在LHC上，ALP的存在可以通过在超外围碰撞中观察到的中央独家生产光子对来间接验证。超外围碰撞是指两个高速粒子接近但不直接碰撞，使得高能量的光子可以从每个粒子的外壳发射出来，然后这些光子可能在ALP的作用下相互散射。作者还考虑了LHC的不同运行模式，如氩-氩和质子-铅碰撞，这些模式可以覆盖之前铅-铅或质子-质子碰撞未能触及的参数空间。 此外，论文提出利用激光束实验来进一步探测ALP。通过激光束相互作用，可以观测到ALP引起的光的折射率的共振偏差，这种方法可以作为对LHC实验的补充，帮助在更广泛的能标范围内，从eV到TeV，对ALP进行限制和探测。 文章详细分析了接收和修订稿的过程，并指出编辑为A.Ringwald。研究结果表明，结合LHC和激光束实验的多种方法，可以对轴突状粒子的性质有更全面的理解，从而在理论物理学领域开辟新的研究方向，对暗物质、暗能量等未解之谜的探索提供可能的线索。 这篇论文通过分析LHC数据和设计新型实验，提供了探测和约束轴突状粒子的新策略，这些粒子可能是理解宇宙基本力和物质组成的关键。同时，论文的开放获取性质使得研究成果能被广大科学社区访问和应用。