Energy-energy correlators within Z-tagged jets in proton-proton collisions at s = 13 TeV
تقدم هذه الورقة أول قياسات لمترابطات الطاقة-الطاقة في نفاثات غنية بالكواركات الخفيفة، والموسومة بـ Z، باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون من تجربة LHCb عند طاقة 13 تريليون إلكترون فولت، مما يؤكد عالمية مقياس الحجز ويُظهر أن مترابطات الهادرونات المشحونة ذات الإشارات المتضادة تتعزز عند فواصل زاوية صغيرة كما توقعت عمليات المحاكاة.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, M. Abdelfatah, 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, S. Akar, K. Akiba, H. Al Saleh, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, Z. Amos, L. An, L. Anderlini, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, 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, M. Bai, Z. B. Bai, 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, W. Barker, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J. L. M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, L. Bertsch, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, 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, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. B. Bonacci, 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, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, E. Butera, C. Buti, J. S. Butter, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. Campomagnani, A. C. Campos, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, A. Christakakis, M. Chrzaszcz, Y. Chu, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, A. Codovini, C. S. Codovini, 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, A. Corallo, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, G. C. Costantino, C. Cotirlan, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, 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, F. De Gregorio, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, A. De Robertis, E. De Santis, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, B. Demaire-Lepape, J. Deng, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, J. F. Diverchy, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, J. Dorta Moreno, A. C. dos Reis, J. Dos Santos Oliveira, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, 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, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, B. Fernandez Rodino, J. Fernandez-John, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, R. A. Fini, R. Fiorenza, M. Fiorini, M. Firlej, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, M. Fontes Vaz, 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, Y. 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, J. George, 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, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, A. G. Gomez Mongui, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, S. Gong, J. A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, R. Grande Quartieri, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, Q. Han, S. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. J. Harris, L. Hartman, 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, A. Henrot, 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, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, S. Jacevicius, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, 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, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, S. Kholodenko, V. Kholoimov, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kooij, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, A. Kurzina, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, M. Lehuraux, C. Lemettais, 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, L. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, J. Lin, S. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, X. 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, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, J. Lyu, S. Lyu, X. -R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F. M. Manganella, R. Mangrulkar, D. Manuzzi, S. Mao, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, L. Mareso, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, C. Martinez, A. Martinez Armas, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, L. Matzner, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S. E. R. Medaer, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, S. Mico, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, 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. Mu, N. Muangkod, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B. K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, J. Nombela Royo, C. Normand, A. Novo Cal, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, O. Okhrimenko, R. Oldeman, N. Oldman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, L. Palombini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, 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, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, A. Perez Casas, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, A. Petkovic, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, E. Picatoste Olloqui, M. Piccini, L. Piccolo, F. Piernas Diaz, B. 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, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, G. Ramsey, M. S. Rangel, 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. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, A. Romano, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, W. Rose, M. Rotondo, M. S. Rudolph, G. Ruggiero, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J. Ruz Armendariz, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, 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, H. Schumacher, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, R. S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, S. Shelton, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, E. Shmanin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, G. Souza De Castro, 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, O. Steinkamp, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, P. Svihra, V. Svintozelskyi, J. Swallow, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, R. Thornton, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Torlai, L. Toscano, D. Y. Tou, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, A. Valassi, 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, P. Varrella, 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, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, C. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. 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, A. S. White, 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, T. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, K. Yu, X. Yuan, Y Yuan, S. Zalambani, J. A. Zamora Saa, F. Zangari, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S. H Zeng, C. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, M. Zhao, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo Gao, T. Zies, D. Zuliani, X. Zuo
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
في العالم دون الذري، لا تُعد المادة شيئاً صلباً وثابتاً، بل هي تدفق ديناميكي من الطاقة والجسيمات. فعندما تصطدم الجسيمات عالية الطاقة ببعضها البعض، فإنها لا تكتفي بمجرد الارتداد عن بعضها، بل تتفتت إلى رشاشات من جسيمات جديدة تُسمى "النفثات" (jets). وتُعد هذه النفثات بمثابة البصمات المرئية للقوى الأساسية التي تربط الكون ببعضه، وتحديداً القوة القوية التي تربط الكواركات والغلونات. لعقود من الزمن، درس الفيزيائيون هذه النفثات لفهم كيف تستقر الطاقة الفوضوية للاصطدام لتتحول إلى الجسيمات المستقرة التي نراها من حولنا. ويتمثل سؤال رئيسي في هذا المجال في كيفية تغير القواعد التي تحكم هذه التفاعلات الضئيلة بينما تنتقل الجسيمات من حالة عالية الطاقة وفوضوية إلى حالة هادئة ومنظمة. يستخدم العلماء أداة محددة تُسمى "مراقب الطاقة-الطاقة" (energy-energy correlator) لرسم خريطة لهذا الانتقال. وبدلاً من مجرد عدّ عدد الجسيمات الموجودة في النفثة، تقيس هذه الأداة كيفية توزيع طاقة أزواج من الجسيمات عبر زوايا مختلفة. ومن خلال مراقبة كيفية تغير هذا التوزيع مع صغر الزاوية بين الجسيمات، يمكن للباحثين رؤية اللحظة الدقيقة التي تتنازل فيها قوانين الفيزياء عالية الطاقة لصالح قواعد تشكل الجسيمات، وهو حد فاصِل يُعرف باسم "مقياس الحجز" (confinement scale).
قام فريق من الباحثين في مصادم الهادرونات الكبير، بالعمل مع كاشف (LHCb)، بإلقاء نظرة جديدة على هذه الظاهرة باستخدام نوع محدد جداً من النفثات. فقد ركزوا على النفثات التي تُنتج في مواجهة مباشرة مع بوزون Z، وهو جسيم ثقيل يعمل كعلامة ساطعة ونقية في التصادم. وبسبب الطريقة التي تحدث بها هذه الأحداث، فإن النفثات التي درسوها تتكون بالكامل تقريًا من كواركات خفيفة، مما يوفر عينة نقية لاختبار كيفية سلوك هذه الجسيمات المحددة. حلل الفريق بيانات مليارات من تصادمات بروتون-بروتون، بحثاً عن أزواج من الجسيمات المشحونة داخل هذه النفثات. وقاموا بقياس طاقة هذه الأزواج ومدى تباعدها، مع فصل البيانات إلى مجموعات بناءً على ما إذا كانت الجسيمات تحمل شحنات كهربائية متماثلة أو متضادة. وقد سمح لهم ذلك برسم مسار النفثة من ولادتها العنيفة إلى شكلها النهائي المستقر بتفاصيل غير مسبوقة.
تكشف النتائج عن نمط واضح في كيفية تطور هذه النفثات. فبينما تقترب الجسيمات في النفثة من بعضها البعض، تُظهر البيانات تحولاً متميزاً حيث يتغير سلوك الجسيمات من كونه محكوماً بالحسابات عالية الطاقة إلى كونه محكوماً بالعملية المعقدة لتشكل المادة الصلبة. ووجد الباحثون أن هذا التحول يحدث عند مقياس محدد للغاية، والذي يعتمد على طاقة النفثة. وعندما قاموا بتعديل قياساتهم لتأخذ في الاعتبار طاقة النفثة، تلاقت نقاط التحول لجميع مجموعات الطاقة المختلفة بشكل مثالي. ويشير هذا التوافق إلى وجود حد حجم عالمي لكيفية تشكل نفثات الكواركات الخفيفة، وهو مقياس أساسي يظل ثابتاً بغض النظر عن مقدار الطاقة المستخدمة لإنشائها. وتدعم هذه النتيجة الفكرة القائلة بأن القواعد التي تحكم كيفية تشكل المادة هي نفسها سواء تم إنشاء الجسيمات في تصادم البروتونات أو في إفناء الإلكترونات والپوزيترونات، وهو اتساق كان متوقعاً ولكن لم يتم تأكيده بعد في هذا السياق المحدد.
كما درست الدراسة عن كثب الشحنات الكهربائية للجسيمات لمعرفة ما إذا كانت تؤثر على تشكل النفثة. ووجدوا أن أزواج الجسيمات ذات الشحنات المتضادة كانت أكثر عرضة للظهور بالقرب من بعضها البعض مقارنة بالأزوات ذات الشحنة المتماثلة. ومع اقتراب الجسيمات من نقطة تشكل النفثة، أصبح هذا التفضيل للشحنات المتضادة أقوى. وأظهرت البيانات أن عدد أزواج الشحنات المتضادة ازداد بشكل كبير مع تقلص الزاوية بينها. ويتوافق هذا السلوك جيداً مع المحاكاة الحاسوبية التي تنمذج آلية "كسر الخيط" (string breaking)، وهي عملية تنكسر فيها القوة التي تربط الجسيما ت معاً لتوليد أزواج جديدة من الشحنات المتضادة. إن حقيقة توافق البيانات الواقعية بهذا القرب مع هذه المحاكاة تشير إلى أن هذه الآلية هي بالفعل محرك رئيسي في كيفية تشكل النفثات.
من خلال قياس هذه الأنماط في منطقة "السرعة الزاوية الأمامية" (forward-rapidity) من الكاشف، حيث تتحرك النفثات بزاوية حادة بالنسبة لنقطة التصادم، قدم الفريق رؤية جديدة ومستقلة لهذه العمليات الأساسية. وتؤكد القياسات أن الانتقال من الفوضى عالية الطاقة إلى المادة المستقرة يحدث بطريقة يمكن التنبؤ بها بالنسبة لـنفثات الكواركات الخفيفة. كما لاحظ الباحثون أن نتائجهم تتفق مع القياسات السابقة من تجارب أخرى، مما يعزز فكرة أن مقياس الحجز هو خاصية عالمية للطبيعة. وبينما تتناسب البيانات جيداً مع النماذج الحالية، يؤكد الفريق أن هذه النتيات تفتح الباب أمام دراسات أكثر دقة في المستقبل، لا سيما تلك التي يمكنها مقارنة نفثات الكواركات الخفيفة بنفثات مكونة من جسيمات أثقل لمعرفة ما إذا كانت الكتلة تغير قواعد التشكل. ويقف هذا العمل كإثبات قوي لكيفية تدفق الطاقة وتحولها إلى مادة، مما يقدم صورة أوضح للقوى غير المرئية التي تشكل كوننا.
ملخص تقني: مرافِقات الطاقة-الطاقة ضمن نفاثات مُصنفة بـ Z في تصادمات البروتون-بروتون عند طاقة مركز الكتلة s=13 تريليون إلكترون فولت
المشكلة والدوافع
تُعد مرافِقات الطاقة-الطاقة (EECs) من الملاحظات المصممة لسبر أغوار الأنظمة الاضطرابية وغير الاضطرابية للديناميكا اللونية الكمومية (QCD) من خلال تحليل الارتباطات الزاوية الموزونة بالزخم للهادرونات داخل النفاثات. وبينما تمت دراستها سابقاً في تصادمات الإلكترون-بوزيترون (e+e−)، ومؤخراً في النفاثات الغنية بالكواركات الخفيفة والغلونات في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) ومسرع ريف (RHIC)، إلا أنه لا تزال هناك حاجة لتوصيف هذه المرافِقات تحديداً في النفاثات التي تبدأ بكواركات خفيفة ضمن منطقة السرعة الزاوية الأمامية في تصادمات البروتون-بروتون ($pp$). وتعتبر هذه القياسات حاسمة لاختبار عالمية مقياس الحجز (confinement scale) عبر أنظمة التصادم المختلفة وللتمييز بين البارتونات المسببة للنفاثات. تعالج هذه الورقة النقص في قياسات EEC في النفاثات المُصنفة بـ Z عند السرعات الزاوية الأمامية، وهي عينة غنية بشكل أساسي بالنفاثات التي تبدأ بكواركات خفيفة بسبب عدم التماثل في دالات توزيع البارتونات ضمن نطاق قبول تجربة LHCb.
المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادمات البروتون-بروتون التي جمعها كاشف LHCb بين عامي 2016 و2018، وهو ما يعادل لومينوسية متكاملة قدرها 5.4 fb−1. يركز البحث على الأحداث التي يتم فيها إنتاج بوزون Z بشكل متقابل مع نفاثة. يتم إعادة بناء بوزون Z عبر قناة اضمحلاله إلى ميونين (Z→μ+μ−)، مع اشتراط أن تحقق الميونات η في النطاق 2<η<4.5 وزخماً عرضياً pT>20 GeV. تُعاد بناء النفاثات باستخدام خوارزمية anti-kT بمعامل نصف قطر R=0.5، ويُشترط أن تكون هي النفاثة ذات الزخم العرضي الأعلى في الحدث، ومنتجة في الاتجاه المعاكس لبوزون Z (ΔϕZ-jet>7π/8). كما يجب أن يكون للنفثات زخم عرضي 20<pT,jet<100 GeV وسرعة زاوية 2.5<yjet<4.
تُعرف مرافِقة الطاقة-الطاقة ثنائية النقطة، ΣEEC، بأنها مردود أزواج الهادرونات المشحونة الموزونة بالزخم داخل هذه النفاثات، ويتم تطبيعها بالنسبة لعدد النفاثات المُصنفة بـ Z. تُقاس المسافة الزاوية في مستوى (y,ϕ) بواسطة RL=(Δy)2+(Δϕ)2. يبلغ التحليل عن:
- مرافِقات EEC الشاملة: لجميع أزواج الهادرونات المشحونة.
- مرافِقات EEC المعتمدة على الشحنة: بشكل منفصل للأزواج متشابهة الشحنة (LS) ومتضادة الشحنة (OS)، بالإضافة إلى الفرق بينهما.
ولأخذ تأثيرات الكاشف في الاعتبار، يستخدم التحليل إجراءً صارماً للتصحيح وإعادة التوزيع (unfolding). يتم توليد أحداث مستوى الجسيمات باستخدام Pythia 8.186 مع تهيئة محددة لـ LHCb، متصلة بـ EvGen للتحللات وPhotos لإشعاع الحالة النهائية. يتم محاكاة تفاعلات الكاشف باستخدام Geant4. يتم إجراء عملية إعادة توزيع ثلاثية الأبعاد باستخدام خوارزمية إعادة التوزيع البايزي التكراري (IBU) في المتغيرات (RL,pT,jet,wpT)، حيث يمثل wpT الوزن الزخمي. تعمل هذه العملية على تصحيح نقاء إعادة بناء النفاثة، وكفاءات إعادة بناء الأزواج، وتأثيرات التلطيخ (smearing). يتم تقييم الارتياب المنهجي عن طريق تغيير نماذج الكاشف، ومعايير تحديد المسارات، ومعلمات إعادة التوزيع، وكفاءات الاختيار.
النتائج الرئيسية
تقدم الورقة أول قياسات لمرافِقات EEC الشاملة، ومتشابهة الشحنة، ومتضادة الشحنة في النفاثات المُصنفة بـ Z عند السرعات الزاوية الأمامية.
- منطقة الانتقال والعالمية: تُظهر توزيعات EEC الشاملة كدالة لـ RL منطقة انتقال تنزاح نحو مسافات زاوية أصغر مع زيادة pT,jet. يتبع هذا السلوك المقياس RLtransition∼ΛQCD/⟨pT,jet⟩. وعند قياس المسافة الزاوية بالنسبة لمتوسط الزخم العرضي للنفاثة (RL⟨pT,jet⟩)، فإن مناطق الانتقال لمختلف فئات pT,jet تتوافق. ويبلغ المقياس المستخلص لمنطقة الانتقال حوالي 2.7 GeV عبر نطاقات pT,jet المقاسة. يدعم هذا التوافق فرضية عالمية مقياس الحجز للنفاثات التي تبدأ بكواركات خفيفة عبر بيئات التصادم المختلفة (e+e− و $pp$).
- الاتفاق النظري: تصف التنبؤات الظواهرية القائمة على الأعمال النظرية السابقة ميزات البيانات بشكل ممتاز عبر كل من النظام الاضطرابي (عند RL كبيرة) والنظام غير الاضطرابي (عند RL صغيرة).
- ديناميكيات الشحنة: تكشف القياسات المعتمدة على الشحنة أن الارتباطات متضادة الشحنة تهيمن على حيز الطور، مما يؤدي إلى قيم سالبة للفرق (ΣOS−ΣLS). ومع تناقص RL من المنطقة الاضطرابية إلى منطقة الانتقال، تزداد قوة الارتباطات متضادة الشحنة. ويُوصف هذا التعزيز جيداً بواسطة محاكاة Pythia، مما يشير إلى وجود آلية مثل "كسر الحبل" (string breaking) حيث تُنتج أزواج الشحنات المتضادة عند زوايا صغيرة. وفي منطقة الهادرونات الحرة (عند RL صغيرة جداً)، تتوافق التوزيعات مع شكل مسطح لـ pT,jet<50 GeV، وإن كانت الارتيابات تسمح بالتوافق مع ميل سالب لوحظ في تجارب أخرى.
الأهمية والادعاءات
تدعي الورقة أن هذه القياسات توفر اختباراً قوياً لديناميكيات QCD في الانتقال بين الأنظمة الاضطرابية وغير الاضطرابية. تكمن الأهمية الأساسية في:
- العالمية: يدعم نجاح وصف البيانات نظرياً وتوافق منطقة الانتقال عبر فئات pT,jet المختلفة عالمية مقياس الحجز للنفاثات التي تبدأ بكواركات خفيفة، مما يمد هذا الملاحظة من تصادمات e+e− إلى تصادمات $pp$.
- الحساسية للنكهة: من خلال استخدام عينة غنية بنفاثات الكواركات الخفيفة عبر التصنيف بـ Z، تضع النتائج خط أساس للدراسات المستقبلية. وهذا يسمح باستقصاء اعتماد النكهة في EECs من خلال مقارنة هذه النتائج مع القياسات في عينات تحتوي على كواركات أثقل أو تركيبات نكهة مختلفة.
- مسابير الهدرنة: توفر النتائج المعتمدة على الشحنة، وخاصة تعزيز الارتباطات متضادة الشحنة عند الزوايا الصغيرة، وسيلة لسبر نماذج الهدرنة والديناميكيات المعتمدة على الشحنة التي لا يمكن وصفها بالحسابات الاضطرابية وحدها.
يخلص المؤلفون إلى أن مرافِقات الطاقة تعمل كصيغة قوية لدراسة تشكل النفاثات وسبر تأثيرات QCD غير الاضطرابية، حيث يوفر قبول LHCb الأمامي نافذة فريدة لفيزياء نفاثات الكواركات الخفيفة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث تجارب الطاقة العالية 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.