Measurement of charged-hadron distributions in heavy-flavor jets in proton-proton collisions at s=13 TeV
قامت تجربة LHCb بقياس توزيعات الهادرونات المشحونة في نفاثات الجمال (beauty) والسحر (charm) الناتجة عن تصادمات بروتون-بروتون عند طاقة 13 تريليون إلكترون فولت، حيث لاحظت اختلافات تتوافق مع تأثير المخروط الميت (dead-cone effect) والتجزئة الصلبة (hard fragmentation) التي توفر قيوداً جديدة على آليات تجميد الهادرونات ذات الفلفر الثقيل.
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, M. Akthar, 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, 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, A. Brossa Gonzalo, 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, 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, L. Dai, 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, 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, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, M. Feo, 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, 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, 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, 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, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, 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, 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, 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, H. Mu, 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, 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, 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, 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, S. Qu, 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, 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, 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, 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, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, 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, E. Zaffaroni, 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 أنك محقق يحاول اكتشاف كيف يحدث نوع معين من "الانفجارات". في عالم الفيزياء، هذه الانفجارات هي تصادمات بين جسيمات متناهية الصغر تسمى البروتونات، تُصدم ببعضها البعض بسرعات تقترب من سرعة الضوء داخل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في سيرن (CERN).
هذه الورقة البحثية تدرس الحطام المتبقي بعد هذه التصادمات، وتحديداً عندما ينتج عن الانفجار جسيمات ثقيلة و"ضخمة" (مثل كواركات الجمال والجمال الساحر/التشرم) مقابل الجسيمات "الخفيفة" المعتادة.
إليك قصة الورقة البحثية، مقسمة إلى مفاهيم بسيطة:
1. الإعداد: محطم الجسيمات
تخيل أن مصادم الهادرونات الكبير (LHC) هو مضمار سباق ضخم وعالي السرعة. قطاران (بروتونات) يصطدمان وجهاً لوجه. عادةً، عندما يصطدمان، يتفتتان إلى رذاذ من كرات رخامية صغيرة وخفيفة الوزن (كواركات خفيفة). لكن أحياناً، يكون التصادم قوياً جداً لدرجة أنه يخلق كرات رخامية ضخمة بحجم كرات البولينج (كواركات الجمال والجمال الساحر).
تجربة LHCb هي كاميرا عملاقة عالية التقنية تلتقط صوراً لهذا الحطام. العلماء في هذه الورقة يدرسون "رذاذ" الجسيمات (يسمى النفاثات أو الـ jets) الذي يخرج من هذه الكرات الثقيلة.
2. اللغز: كيف تتفكك الأشياء؟
عندما يتكون كوارك ثقيل، فإنه لا يبقى وحيداً. إنه يحاول فوراً التشبث بجسيمات أخرى ليصبح جسماً مستقراً ومعادلاً (هادرون). تسمى هذه العملية "الهدرنة" (Hadronization).
- المشكلة: نحن نعرف قوانين الفيزياء الخاصة بالتصادم نفسه، لكن "الغراء" الذي يربط الحطام ببعضه هو لغز. الأمر يشبه معرفة كيفية عمل محرك السيارة، لكن دون فهم كيفية صنع المطاط الموجود على الإطارات.
- الهدف: أراد العلماء رؤية كيف ينتشر الحطام بدقة. هل تتطاير القطع في تجمع ضيق؟ هل تتشتت على نطاق واسع؟ هل تحتفظ بمعظم سرعتها، أم أنها تتباطأ؟
3. القرائن الثلاث (القياسات)
قام الفريق بقياس ثلاثة أشياء محددة حول جسيمات الحطام:
القرينة أ: حصة السرعة (z)
- تشبيه: تخيل مجموعة من العدائين. أحد العدائين (الكوارك الثقيل) يبدأ بطاقة كبيرة. أثناء ركضه، ينقل الطاقة إلى زملائه.
- القياس: كم من سرعة "العداء" الأصلي احتفظ به جسيم حطام معين؟
- النتيجة: تميل الجسيمات الثقيلة إلى الاحتفاظ بجزء ضخم من السرعة لنفسها، مما يترك طاقة أقل للجسيمات الأخرى في الرذاذ. الأمر يشبه عداءً ضخماً يستحوذ على شريط الطاقة لنفسه.
القرينة ب: التمايل من جانب لآخر (jT)
- تشبيه: تخيل رمي سهم نحو مركز الهدف. هل يصيب السهم المركز تماماً، أم يتأرجح لليسار أو اليمين؟
- القياس: ما مدى ابتعاد جسيم الحطام عن الخط المركزي للنفاث؟
- النتيجة: تبقى الجسيمات الثقيلة قريبة جداً من الخط المركزي. إنها لا تتمايل كثيراً.
القرينة ج: المسافة من المركز (r)
- تشبيه: تخيل نار مخيم. ما مدى بعد الشرارات التي تطير عن مركز النار؟
- القياس: ما مدى بعد الجسيمات عن مركز مخروط النفاث؟
- النتيجة: هنا يصبح الأمر مثيراً للاهتمام حقاً.
4. الاكتشاف الكبير: تأثير "المخروط الميت" (Dead Cone Effect)
تؤكد الورقة نظرية شهيرة تسمى تأثير المخروط الميت.
- التشبيه: تخيل شخصاً ضخماً يحاول الدوران حول نفسه بسرعة. لأنه ضخم، لا يمكنه الدوران بسرعة أو بضيق كما يفعل الشخص النحيف. لديه "منطقة ميتة" أمامه مباشرة حيث لا يمكنه التحرك بسهğu.
- الفيزياء: كواركات الجمال (الثقيلة) ثقيلة جداً لدرجة أنها تمنع انبعاث الجسيمات عند زوايا صغيرة جداً. إنها تخلق "مخروط صمت" أمامها مباشرة حيث لا تنبعث أي جسيمات.
- النتيجة: عندما نظر العلماء إلى الحطام، رأوا فجوة في مركز النفاثات الثقيلة تماماً. لقد تم دفع الجسيمات قليلاً نحو الخارج، متجنبة المركز تماماً.
- نفاثات الجمال (الأثقل): كان لديها فجوة أكبر (مخروط ميت أكبر).
- نفاثات الجمال الساحر (الأخف): كان لديها فجوة أصغر.
- النفاثات الخفيفة (العادية): لم يكن لديها فجوة؛ كانت الجسيمات في كل مكان، وصولاً إلى المركز.
5. مقارنة "الثقيل" مقابل "الخفيف"
قارن العلماء نفاثاتهم الثقيلة بـ "النفاثات الخفيفة" (النفاثات المكونة من كواركات عادية، والتي تم قياسها في تجربة أخرى تتضمن بوزون Z).
- النفاثات الخفيفة: الحطام منتشر بشكل متساوٍ، مثل قصاصات الورق الملون (الكونفيتي) المنبعثة من مدفع.
- النفاثات الثقيلة: الحطام أكثر تركيزاً بطريقة محددة، مع وجود ذلك "المخروط الميت" في المنتصف واحتفاظ الجسيم الثقيل بمعظم الزخم.
6. لماذا يهم هذا؟
قد تسأل: "وماذا في ذلك؟ لقد نظرنا فقط في تصادمات الجسيمات".
هذا في الواقع أمر بالغ الأهمية لسببين:
- اختبار القواعد: هذا يثبت أن فهمنا لكيفية سلوك الجسيمات الثقيلة (المخروط الميت) صحيح. إنه يشبه أخيراً رؤية المخطط الهندسي لآلة وهي تعمل تماماً كما توقع المهندسون.
- نماذج أفضل: يستخدم العلماء عمليات المحاكاة الحاسوبية (مثل محركات ألعاب الفيديو) للتنبؤ بكيفية عمل الكون. تعطينا هذه الورقة بيانات أفضل لضبط هذه المحاكاة. إذا لم تتطابق المحاكاة مع فجوة "المخروط الميت" هذه، فإن المحاكاة خاطئة. الآن يمكنهم إصلاحها.
ملخص
باختصار، هذه الورقة هي تقرير جنائي مفصل حول كيفية تفكك الجسيمات الثقيلة بعد تصادم عالي السرعة. لقد وجدوا أن الجسيمات الثقيلة "كسولة" بشأن مشاركة طاقتها و"خرقاء" بشأن دورانها، مما يخلق منطقة فارغة مميزة أمامها مباشرة. هذا يؤكد نظرياتنا حول اللبنات الأساسية للكون ويساعدنا في بناء نماذج أفضل لكيفية تشكل المادة.
ملاحظة: تتضمن الورقة أيضاً إهداءً مؤثراً لزميل، جوردان د. روث، لتذكيرنا بأنه وراء كل معادلة معقدة ونقطة بيانات، هناك بشر حقيقيون يعملون معاً لفهم كوننا.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة بحثية بعنوان "قياس توزيعات الهادرونات المشحونة في نفاثات الفلفر الثقيلة في تصادمات بروتون-بروتون عند طاقة مركز الكتلة s=13 تيرالكترون فولت" من قبل تجربة LHCb.
1. المشكلة والدوافع
تعد عملية الهدرنة (Hadronization)—وهي العملية التي تتحول من خلالها الكواركات والغلونات الملونة إلى هادرونات محايدة لونياً—جانباً أساسياً غير اضطرابي في الديناميكا اللونية الكمومية (QCD) لا يزال غير مفهوم نظرياً بشكل كافٍ. وبينما تعمل دالات التجزئة (FFs) على تمثيل هذه العملية، فإن عالميتها وسلوكياتها المحددة للكواركات الثقيلة (الجمال/b والتشرم/c) مقابل الكواركات الخفيفة تتطلب مزيداً من التحقق التجريبي.
ركزت القياسات السابقة على:
- دالات التجزئة الشاملة (Inclusive FFs): والتي قيست في تصادمات إلكترون-بوزيترون (e+e−).
- هادرونات الفلفر الثقيلة المنفردة: قياس تجزئة كوارك ثقيل إلى هادرون ثقيل محدد (مثل B± أو D0).
- نفاثات الكواركات الخفيفة: دراسات النفاثات الناتجة عن كواركات خفيفة أو غلونات.
الفجوة: هناك نقص في القياسات الشاملة التي توصف نمط التجزئة الكامل لنفاثات الفلفر الثقيلة، وتحديداً توزيع جميع الهادرونات المشحونة (ليس فقط الهادرون الثقيل الرئيسي) داخل النفاثة. إن فهم هذه التوزيعات أمر بالغ الأهمية من أجل:
- اختبار تأثير المخروط الميت (dead-cone effect) (كبت إشعاع الغلون عند زوايا أصغر من نسبة كتلة الكوارك إلى طاقته).
- وضع قيود على دالات التجزئة المعتمدة على الزخم المستعرض (TMD) ودالات التجزئة المتوافقة (collinear).
- مقارنة ديناميكيات هدرنة الكواركات الثقيلة مباشرة مع هدرنة الكواركات الخفيفة.
2. المنهجية
البيانات والمحاكاة
- مجموعة البيانات: بيانات تصادمات بروتون-بروتون ($pp$) التي جمعتها تجربة LHCb خلال فترة التشغيل الثانية (Run 2) لعام (2016) عند طاقة مركز كتلة s=13 تيرالكترون فولت.
- اللمعان المتكامل (Integrated Luminosity): 1.6 fb−1.
- المحاكاة: تم توليد الأحداث باستخدام Pythia (مع إعدادات خاصة بـ LHCb)، ونمذجة الاضمحلال بواسطة EvtGen، ومحاكاة استجابة الكاشف باستخدام Geant4. كما تم تطبيق تصحيحات قائمة على البيانات لمطابقة المحاكاة مع البيانات الفعلية.
اختيار الأحداث وإعادة بناء النفاثات
- المُشغِّل (Trigger): تم اختيار الأحداث بناءً على ميونات عالية pT أو طاقة مستعرضة عالية في الكالوريمترات، متبوعة بمُشغِّل برمجي يتطلب رؤوس ثانوية (SV) مزاحة ونفاثات ذات pT عالية.
- إعادة بناء النفاثات:
- الخوارزمية: Anti-kT مع معامل نصف قطر R=0.5.
- المدخلات: جسيمات مشحونة ومحايدة عبر خوارزمية تدفق الجسيمات (particle-flow).
- قيود كينماتيكية: زخم مستعرض للنفاثة 17<pTjet<100 GeV/c و η للرأسية 2.5<ηjet<4.0.
- تمييز النوع (Flavor Tagging):
- تمييز الرؤوس الثانوية (SV-Tagging): إعادة بناء الرؤوس الثانوية داخل النفاثة لتحديد اضمحلالات الفلفر الثقيلة.
- تصنيف BDT: استخدام شجرة قرار معززة (BDTb∣c) للفصل بين العينات المعززة بالجمال والمنهية بالتشرم.
- نقاء العينة: نقاء العينة المعززة بالجمال ≈95%؛ ونقاء العينة المعززة بالتشرم ≈70–75%.
تعريف المتغيرات المرصودة
تقيس الدراسة ثلاثة متغيرات رئيسية للهادرونات المشحونة داخل النفاثة:
- كسر الزخم الطولي (z): z≡∣pjet∣2phad⋅pjet.
- الزخم المستعرض (jT): jT≡∣pjet∣∣phad×pjet∣.
- الموضع الشعاعي (r): r≡(ϕhad−ϕjet)2+(ηhad−ηjet)2.
استراتيجية التحليل
- إزالة الالتفاف (Unfolding): تم استخدام إجراء "إزالة الالتفاف البايزي التكراري" ثنائي الأبعاد لتصحيح آثار الكاشف (انتقالات الحاويات/bins) في pTjet ومتغيرات التجزئة (z,jT,r).
- التصحيحات: تم تطبيق التصحيحات للنقاء، والكفاءة (التتبع، تحديد الهوية، تمييز SV، وBDT)، ومقياس/دقة طاقة النفاثة (JES/JER).
- المقارنة: تمت مقارنة النتائج مع:
- تنبؤات مولد Pythia.
- قياسات LHCb السابقة لـ نفاثات موسومة بـ Z (التي تنشأ أساساً من كواركات خفيفة) لإجراء مقارنة بين هدرنة الفلفر الثقيل والفلفر الخفيف.
3. المساهمات الرئيسية
- أول قياس شامل: يقدم أول قياس مفصل لتوزيعات الهادرونات المشحونة (z,jT,r) خصيصاً في نفاثات الجمال والتشرم في المنطقة الأمامية لكاشف LHCb.
- مقارنة الثقيل بالخفيف: يقارن مباشرة تجزئة نفاثات الفلفر الثقيلة مع نفاثات الكواركات الخفيفة (الموسومة بـ Z)، مما يعزل التأثيرات المعتمدة على الكتلة في عملية الهدرنة.
- التحقق من تأثير المخروط الميت: يقدم دليلاً تجريبياً يتوافق مع تأثير المخروط الميت من خلال تحليل الملف الشعاعي (r) وتوزيعات الزخم المستعرض (jT).
- القيود على دالات التجزئة (FFs): يوفر نقاط بيانات جديدة لتقييد كل من دالات التجزئة المتوافقة (collinear) ودالات التجزئة المعتمدة على الزخم المستعرض (TMD) للكواركات الثقيلة، مما يحسن عمليات المطابقة العالمية لـ QCD.
4. النتائج
خصائص التوزيع
- الزخم الطولي (z):
- تُظهر التوزيعات سمات مشابهة لنفاثات الكواركات الخفيفة ولكن مع اختلافات واضحة عند قيم z العالية.
- تُظهر نفاثات الفلفر الثقيلة عدداً أقل من الهادرونات المشحونة عند قيم z العالية مقارنة بنفاثات الكواركات الخفيفة. ويُفسر ذلك بأن هادرون الفلفر الثقيل يحمل جزءاً كبيراً من الزخم الأولي، مما يترك زخماً أقل للهادرونات الأخرى في النفاثة.
- يصف نموذج Pythia البيانات بشكل جيد عموماً، وإن لوحظ نقص طفيف في الهادرونات المشحونة عند z العالية في بيانات التشرم مقارنة بالمحاكاة (ربما بسبب تلوث الجمال).
- الزخم المستعرض (jT):
- تُظهر نفاثات الفلفر الثقيلة عدداً أقل من الهادرونات المشحونة عند قيم jT الكبيرة مقارنة بنفاثات الكواركات الخفيفة.
- هذا التأثير أكثر وضوحاً في نفاثات التشرم مقارنة بنفاثات الجمال.
- الملف الشعاعي (r):
- لوحظ نقص في الهادرونات المشحونة عند قيم r الصغيرة في نفاثات الجمال مقارنة بنفاثات الكواركات الخفيفة.
- هذا يتوافق نوعياً مع تأثير المخروط الميت: فالكتلة الأكبر لكوارك الجمال تقمع الإشعاع عند زوايا صغيرة، مما يدفع نواتج الاضمحلال إلى أنصاف أقطار أكبر.
- تُظهر نفاثات التشرم تأثيراً مشابهاً ولكنه أقل وضوحاً، وهو ما يتوافق مع كتلتها الأصغر.
مقارنة النماذج
- Pythia: يصف نموذج تجزئة الخيط (string-fragmentation) في Pythia بيانات الجمال والتشرم بشكل جيد ضمن حدود عدم اليقين التجريبي.
- يقوم بنمذجة توزيعات r للجمال بدقة شبه مثالية.
- يبالغ قليلاً في تقدير الهادرونات المشحونة عند r المنخفضة ويقلل من تقديرها عند r المتوسطة لنفاثات التشرم (ربما بسبب قضاية نقاء العينة).
عدم اليقين في القياس (Systematic Uncertainties)
- يتراوح إجمالي عدم اليقين في القياس بين 6% و57%، اعتماداً على المتغير والمنطقة الكينماتيكية.
- المصادر المهيمنة تشمل مقياس طاقة النفاثة (JES)، ودقة طاقة النفاثة (JER)، والانحيازات الناتجة عن خوارزميات تمييز الرؤوس الثانوية (SV-tagging) وBDT (التي تختار مناطق كينماتيكية محددة).
5. الأهمية
يساهم هذا القياس بشكل كبير في تعزيز فهم هدرنة الـ QCD من خلال:
- التحقق من تأثير المخروط الميت: يوفر ملاحظة غير مباشرة واضحة لتأثير المخروط الميت، مما يؤكد أن كتلة الكوارك تقمع الإشعاع عند زوايا صغيرة.
- تحسين دالات التجزئة: توفر البيانات قيوداً حاسمة لاستخراج دالات تجزئة الفلفر الثقيلة، وخاصة دالات TMD، وهي ضرورية لفيزياء الدقة في LHC والمصادمات المستقبلية.
- اختبار العالمية (Universality): من خلال مقارنة نفاثات الفلفر الثقيلة بنفاثات الكواركات الخفية في نفس البيئة التجريبية، تعزز الدراسة عالمية دالات التجزئة مع تسليط الضوء على الاختلافات الديناميكية المحددة الناتجة عن كتلة الكوارك.
- مرجع للنظرية: تعمل النتائج كمعيار صارم لمولدات أحداث مونت كارلو (مثل Pythia)، مما يسلط الضوء على المجالات التي تحتاج فيها عمليات "الرشاشات الجزئية" (parton showers) المعتمدة على الكتلة إلى تحسين.
باختثناء، توفر هذه الورقة رؤية متعددة الأبعاد عالية الدقة لتجزئة نفاثات الفلفر الثقيلة، مما يسد الفجوة بين قياسات الهادرون المنفرد ودراسات النفاثات الشاملة، وتقدم رؤى جديدة حول الديناميكيات غير الاضطرابية لـ QCD.
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.