Search for KS(L)0→π+π−μ+μ− decays at LHCb
باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون بطاقة 13 تيرالكترون فولت من تجربة LHCb، يبلغ هذا البحث عن أول بحث عن تحللات KS(L)0→π+π−μ+μ−، حيث لم يجد أي دليل على وجود إشارات ووضع أول حدود عليا لكسور تفرعاتها عند مستوى ثقة 90%.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. S. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. F. Campoverde Quezada, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, H. -P. Dembinski, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, I. Gonçales Vaz, F. Goncalves Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. H. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, S. Klaver, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. L. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, X. -R. Lyu, G. M. Ma, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, G. Meier, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, Z. M. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, L. Nisi, Q. Niu, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, S. E. R. Sacha Emile R., N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, K. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل الكون كأنه مضمار سباق عملاق فائق السرعة، حيث تنطلق جزيئات صغيرة ذهابًا وإيابًا بسرعة تقترب من سرعة الضوء. في هذه الورقة البحثية، عمل العلماء من تجربة LHCb في سيرن (وهو مصادم جسيمات ضخم في أوروبا) ككاشفي جرائم فائق الحساسية، حيث بحثوا عن "حادث مروري" محدد للغاية ونادر للغاية يتعلق بجسيمات تسمى الكاونات المتعادلة (neutral kaons).
إليك قصة بحثهم، مشروحة ببساء:
اللغز: اختفاء شبحي
الكاونات المتعادلة هي جسيمات غير مستقرة، وعادة ما تتحلل (تتفكك) إلى قطع أبسط بسرعة كبيرة. في معظم الأوقات، تنقسم إلى بيونين (نوع آخر من الجسيمات). ومع ذلك، كان العلماء يبحثون عن نسخة "شبحية" من هذا الحدث.
لقد أرادوا رصد تحلل كاون إلى أربعة جسيمات في وقت واحد: بيونين واثنين من الميونات (وهي نسخ ثقيلة من الإلكترونات تشبهها).
- التشبيه: تخيل ساحرًا (الكاون) عادة ما يخرج أرنبين (البيونات). كان العلماء يأملون في رؤية الساحر وهو يخرج أرنبين و كرتي بولينج ثقيلتين (الميونات) في نفس الوقت تمامًا.
لماذا هذا الأمر صعب؟
هذه الخدعة المكونة من "أربعة جسيمات" صعبة للغاية لسببين:
- إنها نادرة للغاية: الطبيعة لا تحب القيام بذلك. تشير الورقة إلى أن هذا يحدث نادرًا جدًا لدرجة أنك إذا شاهدت مليار كاون من هذه، فقد لا تراه يحدث ولو لمرة واحدة.
- "المساحة" ضيقة: الكاون ليس ثقيلًا جدًا. محاولة حشر اثنين من البيونات واثنين من الميونات الثقيلة من داخله تشبه محاولة وضع عائلة كاملة من الفيلة داخل سيارة صغيرة. لا يوجد "مساحة" (طاقة) كافية لتتسع لهم جميعًا براحة، مما يجعل الحدث غير مرجح للغاية.
عمل المحققين
استخدم الفريق بيانات تم جمعها بين عامي 2016 و2018 من مصادم الهادونات الكبير. كان لديهم مجموعة بيانات ضخمة تعادل 5.4 "فيمتو فرن" عكسي من التصادمات (وهي وحدة قياس تعني أساسًا أنهم شاهدوا تريليونات من حوادث الاصطدام).
ولإيجاد "إبرتهم في كومة القش"، استخدموا بعض الحيل الذكية:
- المرجع "الطبيعي": كانوا يعرفون بالضبط عدد المرات التي ينقسم فيها الكاون إلى مجرد بيونين فقط. استخدموا هذا الحدث الشائع كمسطرة لقياس مدى ندرة حدث الجسيمات الأربعة.
- الفلتر الرقمي (BDT): استخدموا برنامج حاسوبي متطور (شجرة قرار معززة - Boosted Decision Tree) مدرب على رصد البصمة المحددة للحدث المستهدف مع تجاهل مليارات تصادمات "الضجيج" التي تحدث كل ثانية. فكر في الأمر كجهاز كشف معادن لا يصدر صوتًا إلا للذهب ويتجاهل الحديد والبلاستيك والتراب.
- المسافر عبر الزمن: كان عليهم التمييز بين نوعين من الكاونات: "قصيرة العمر" (KS) و"طويلة العمر" (KL). وبما أن الكاشف لم يكن يستطيع التمييز بينهما حالة بحالة، فقد عاملوهما كبحثين منفصلين، مع توخي الحذر الشديد لعدم خلط الأدلة.
الحكم: لم يتم العثور على أشباح
بعد غربلة البيانات، كانت النتيجة واضحة: لم يجدوا أي دليل على هذا التحلل.
- النتيجة: لم يتم ضبط أي "ساحر" وهو يخرج الأرانب وكرات البولينج في آن واحد.
- القاعدة الجديدة: نظرًا لأنهم لم يجدوه، فقد وضعوا "حدًا للسرعة" جديدًا لكيفية حدوث هذا ممكن. أعلنوا أنه إذا حدث هذا التحلل، فلا بد أن يكون أندر من واحد في المليار للكاون قصير العمر وواحد في 1.5 مليون للكاون طويل العمر.
لماذا هذا مهم؟
على الرغم من أنهم لم يجدوا الجسيم، إلا أن هذا أمر كبير.
- استبعاد المستحيل: من خلال قولهم "إنه أندر من هذا"، فإنهم يختبرون قواعد الكون (النموذج القياسي). إذا وجدت تجارب مستقبلية أنه يحدث بشكل أكثر من هذا الحد الجديد، فهذا يعني أن فهمنا الحالي للفيزياء خاطئ وأن هناك قوة جديدة مجهولة تلعب دورًا ما.
- الأوائل: هذه هي المرة الأولى التي يبحث فيها أي شخص عن هذا التحلل المحدد المكون من أربعة جسيمات في الميونات. قبل هذه الورقة، لم يكن أحد يعرف ما إذا كان من الممكن حتى رؤيته.
باخت-مختصر، بحث فريق LHCb عن تحلل جسيم فائق الندرة تقول قوانين الفيزياء إنه لا ينبغي أن يحدث أبدًا. لقد بحثوا في تريليونات التصادمات، واستخدموا فلاتر حاسوبية ذكية، ولم يجدوا شيئًا. لم يجدوا "الشبح"، لكنهم نجحوا في رسم خط في الرمال، ليخبروا علماء الفيزياء المستقبليين: "إذا وجدتم هذا الشبح، فلا بد أن يكون أكثر خفاءً مما أثبتناه للتو".
ملخص تقني: البحث عن اضمحلالات KS(L)0→π+π−μ+μ− في تجربة LHCb
المشكلة والدوافع
تُعد اضمحلالات الكاونات المحايدة الإشعاعية، وتحديداً تلك التي تتضمن فوتوناً افتراضياً يتحول إلى زوج من اللبتونات (K0→π+π−γ∗→π+π−ℓ+ℓ−)، مختبرات حاسمة لاختبار نظريات الاضطراب الكيرالي واستقصاء انتهاك التماثل الشحني التكافئي (CP violation). وبينما تمت دراسة الأنماط الإلكترونية (KS(L)0→π+π−e+e−) باستفاضة من قبل تعاونات مثل KTeV وKEK وNA48، فإن الأنماط الميونية المكافئة (KS(L)0→π+π−μ+μ−) لا تزال غير مستكشفة تجريبياً. يستقصي القناة الميونية قيم الكتلة المبتلة لزوج اللبتونات (q) الأعلى، مما يوفر حساسية معززة لملاحظات انتهاك التماثل الشحني التكافئي حيث تكون مساهمات الانبعاث المباشر كبيرة مقارنة بالنمط الإلكتروني. ومع ذلك، فإن هذه الاضمحلالات مثبطة للغاية في النموذج المعياري بسبب قيود حيز الطور الناجمة عن الفرق الصغير في الكتلة بين الكاون K0 والحالة النهائية رباعية الأجسام. توجد تنبؤات نظرية للنمط قصير العمر (KS0)، والتي تهيمن عليها مساهمات المسافة الطويلة، بينما لم يتم تقديم تنبؤ محدد للنمط طويل العمر (KL0). يعالج هذا البحث غياب البيانات التجريبية من خلال إجراء أول بحث لكل من اضمحلالات KS0→π+π−μ+μ− و KL0→π+π−μ+μ−.
المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادمات بروتون-بروتون تم جمعها بواسطة تجربة LHCb عند طاقة مركز الكتلة تبلغ 13 تريليون إلكترون فولت (TeV)، وهو ما يعادل لمعاناً متكاملاً قدره 5.4 فمتوبار−1 (2016–2018). يعتمد البحث استراتيجية قياس نسبية، حيث يتم تطبيع مردود الإشارة إلى قناة الاضمحلال الوفيرة KS0→π+π−.
- اختيار الأحداث: يتم إعادة بناء المرشحين بجمع أزواج من الميونات والبيونات ذات الشحنات المتضادة والناشئة من رأس مشترك (vertex) مزاح عن رأس التفاعل الأولي (PV). ولضمان جودة إعادة البناء وكفاءة المحفز (trigger)، يتم الاحتفاظ فقط بالاضمحلالات التي تحدث داخل موقع تحديد الفراغ (VELO). كما يتم تطبيق نافذة كتلة كينماتيكية تتراوح بين 490<m(π+π−μ+μ−)<600 ميجا إلكترون فولت/c2. ولتجنب انحياز الباحث، تم حجب منطقة الإشارة (490<m<510 ميجا إلكترون فولت/c2) حتى انتهت إجراءات التحليل.
- تثبيط الخلفية: يُستخدم مصنف شجرة القرار المعززة (BDT)، المنفذ عبر XGBoost، للتمييز بين الإشارة والخلفية التوليفية. يستخدم الـ BDT متغيرات مثل أهمية معلمة التأثير (impact parameter significance) للمسارات، وإزاحة رأس الاضمحلال، وأدنى مسافة تقارب بين المسارات. تم تدريب نماذج BDT منفصلة لفئتي "المحفز المستقل عن الإشارة" (TIS) و"المحفز المعتمد على الإشارة" (TOS).
- الكفاءة والتطبيع: تُحسب الكسور التفرعية باستخدام الحساسية للحدث الواحد (α)، والتي تعتمد على الكسر التفرعي المعروف لقناة التطبيع، وعدد المرشحين المرصودين، ونسبة كفاءات إعادة البناء والاختيار والمحفز. تُشتق الكفاءات من عينات المحاكاة، مع تصحيحها باستخدام قنوات تحكم مستمدة من البيانات (مثل J/ψ→μ+μ− و KS0→π+π−) لمراعاة الاختلافات في التتبع وتحديد هوية الجسيمات (PID).
- التحليل الإحصائي: يتم إجراء ملاءمة (fit) قصوى غير مجمعة ممتدة ومتزامنة لتوزيعات الكتلة الرباعية للمسارات لكلا فئتي المحفز. يتبع نموذج الخلفية دالة عتبة كينماتيكية، بينما يتم نمذجة شكل الإشارة بمجموع دالتي "كريستال بول" (Crystal Ball functions).
المساهمات الرئيسية والنتائج
لم يجد التحليل أي دليل على وجود إشارة، حيث تتوافق البيانات مع فرضية الخلفية فقط عند مستوى 1.9 انحراف معياري. وبناءً على ذلك، وضعت المجموعة التعاونية أول حدود عليا على الكسور التفرعية لهذه الاضمحلالات عند مستوى ثقة 90%:
- B(KS0→π+π−μ+μ−)<1.4×10−9
- B(KL0→π+π−μ+μ−)<6.6×10−7
تعتبر الحدود الخاصة بنمط KL0 أقل صرامة من نمط KS0 بسبب انخفاض قبول LHCb بشكل كبير للكاونات طويلة العمر (∼2×10−3 من قبول KS0) وعدم القدرة على التمييز بين KS0 و KL0 لكل حدث على حدة عند مستوى إعادة البناء. تم دمج الارتياب في القياسات النظامية، والتي يهيمن عليها الاختلاف بين البيانات والمحاكاة في الكفاءة (9%) ونمذجة المحفز (9–13%)، كأولويات غاوسية (Gaussian priors) في عملية الملاءمة.
الأهمية
يمثل هذا العمل أول بحث تجريبي عن اضمحلالات KS(L)0→π+π−μ+μ−. ومن خلال وضع هذه الحدود العليا، يوفر البحث أول قيود تجريبية على هذه العمليات النادرة، والتي يُتوقع أن تكون مثبطة للغاية في النموذج المعياري. تقدم النتائج معياراً مرجعياً جديداً للحسابات النظرية، خاصة لنمط KL0 الذي لم يكن له تنبؤ محدد سابقاً، وتثبت قدرة تجربة LHCb على استقصاء اضمضاءات الكاون النادرة بدقة عالية رغم تحديات تثبيط حيز الطور والخلفية التوليفية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث high-energy experiments كل أسبوع.
يحظى بثقة باحثين في ستانفورد وكامبريدج والأكاديمية الفرنسية للعلوم.
تفقّد بريدك لتأكيد الاشتراك.
حدث خطأ ما. تعيد المحاولة؟
لا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.