Measurement of the branching fraction of the Λb0→J/ψΛ decay and isospin asymmetry of B→J/ψK decays
LHCb के 2016 से 2018 के प्रोटॉन-प्रोटॉन टकराव डेटा का उपयोग करते हुए, यह शोध पत्र B0→J/ψKS0 के सापेक्ष Λb0→J/ψΛ के ब्रांचिंग अंश (branching fraction) का एक सटीक मापन रिपोर्ट करता है और B0→J/ψKS0 तथा B+→J/ψK+ क्षय (decays) के बीच आइसोसपिन विषमता (isospin asymmetry) को निर्धारित करता है।
मूल लेखक: 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, C. Betancourt, F. Betti, J. Bex, Ia. Bezshyiko, 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, D. H. Campora Perez, A. F. Campoverde Quezada, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, I. Carli, 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, P. d'Argent, 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, S. De Keijzer, 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, V. Dedu, 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, S. Ferreres Sole, 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. F. 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, K. G. Garg, 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, L. M. Greeven, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, V. Guliaeva, P. A. Günther, 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, J. Hu, 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, O. Lantwin, 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, T. H. McGrath, 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, C. J. G. Onderwater, 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, B. Passalacqua, 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, G. Punzi, J. R. Pybus, S. Qasim, 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, V. Sriskaran, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, H. Stevens, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, V. Svintozelskyi, P. N. Swallow, 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, 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. 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
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
कल्पना कीजिए कि CERN पर स्थित लार्ज हैड्रोन कोलाइडर (LHC) दुनिया का सबसे शक्तिशाली पार्टिकल स्मैशर (कणों को टकराने वाली मशीन) है। यह प्रोटॉन को लगभग प्रकाश की गति से एक-दूसरे से टकराता है, जिससे नए कणों की एक अराजक बौछार पैदा होती है। खरबों कणों के बीच, भौतिक विज्ञानी विशिष्ट, दुर्लभ "पारिवारिक सदस्यों" की तलाश कर रहे हैं जिन्हें b-हैड्रोन (b-hadrons) कहा जाता है।
यह शोध पत्र LHCb सहयोग (LHCb collaboration) की ओर से एक डिटेक्टिव रिपोर्ट की तरह है, जो वैज्ञानिकों की एक टीम है जो ब्रह्मांडीय जासूसों की भूमिका निभा रहे हैं। वे दो मुख्य रहस्यों को सुलझाने की कोशिश कर रहे हैं कि ये भारी कण कैसे व्यवहार करते हैं और कैसे टूटते (decay) हैं।
यहाँ उनके निष्कर्षों का सरल हिंदी में विवरण दिया गया है:
1. पात्रों का परिचय (The Cast of Characters)
कहानी को समझने के लिए, हमें खिलाड़ियों को जानना होगा:
- "B" मेसॉन्स और "Lambda-b" बैरयॉन्स: इन्हें भारी, अस्थिर माता-पिता के रूप में सोचें। ये टकराव के दौरान बनते हैं लेकिन ज्यादा समय तक नहीं टिकते। ये जल्दी ही हल्के, अधिक स्थिर बच्चों में टूट जाते हैं (decay)।
- "J/psi" मेसॉन: यह एक बहुत ही स्थिर, भारी बच्चा है जो एक "हस्ताक्षर" या "झंडे" की तरह काम करता है। क्योंकि यह इतना विशिष्ट है, इसे पहचानकर भौतिक विज्ञानी कह सकते हैं, "आहा! हमें एक माता-पिटा मिल गया जो इस तरह से टूटा है!"
- "Lambda" बैरयॉन: यह एक विशिष्ट प्रकार का भारी बच्चा है जिसे अन्य की तुलना में पकड़ना कठिन है।
2. रहस्य एक: "Lambda-b" माता-पिता कितनी बार टूटते हैं?
प्रश्न: जब एक भारी Lambda-b माता-पिता टूटता है, तो वह कितनी बार एक J/psi और एक Lambda बच्चे में बदल जाता है?
समस्या: अतीत में इसका उत्तर देना कठिन था क्योंकि हमें यह ठीक से पता नहीं था कि वास्तव में कितने "Lambda-b" माता-पिता पैदा हो रहे थे। यह एक जादूगर के जादू की सफलता दर को बिना यह जाने गणना करने जैसा है कि जादूगर ने वास्तव में कितनी बार वह जादू दिखाने की कोशिश की थी।
समाधान: LHCb टीम ने कुल माता-पिता को गिनने की कोशिश नहीं की। इसके बजाय, उन्होंने एक रेफरेंस ट्रिक (संदर्भ तकनीक) का उपयोग किया।
- उन्हें बहुत सटीक रूप से पता था कि एक अलग माता-पिता (B0 मेसॉन) कितनी बार एक J/psi और एक K0 बच्चे में बदलता है।
- उन्होंने देखा गया Lambda-b क्षय (decays) बनाम देखे गए B0 क्षय की गिनती की।
- दोनों की तुलना करके, वे माता-पिता के निर्माण की अनिश्चितता को खत्म कर सके। यह कहने जैसा है, "हर 100 बार जब मैं B0 का जादू देखता हूँ, तो मैं 75 बार Lambda-b का जादू देखता हूँ।"
परिणाम: उन्होंने पाया कि Lambda-b हर 10,000 प्रयासों में से लगभग 3.34 बार J/psi + Lambda में बदल जाता है। यह एक बहुत ही सटीक माप है, जो पिछले अनुमानों से कहीं बेहतर है।
3. रहस्य दो: "आइसोस्पिन" (Isospin) संतुलन
प्रश्न: प्रकृति का एक नियम है जिसे आइसोस्पिन समरूपता (Isospin symmetry) कहा जाता है, जो मूल रूप से कहता है कि कण जो "जुड़वा" हैं (जो केवल एक सूक्ष्म विद्युत आवेश से भिन्न होते हैं), उन्हें बिल्कुल एक जैसा व्यवहार करना चाहिए।
- जुड़वा: B+ (धनात्मक आवेश) और B0 (तटस्थ आवेश) माता-पिता।
- अपेक्षा: यदि प्रोटॉन को आपस में टकराया जाता है, तो B+ और B0 अपने संबंधित J/psi बच्चों में बिल्कुल समान दर से टूटने चाहिए।
परीक्षण: टीम ने दोनों B+ और B0 के क्षय दरों को मापा। उन्होंने आइसोस्पिन एसिमेट्री (AI) नामक एक संख्या की गणना की। यदि जुड़वा वास्तव में समान हैं, तो यह संख्या शून्य होनी चाहिए।
परिणाम: उन्होंने इस संख्या को -0.0135 मापा।
- इसका क्या अर्थ है? यह शून्य के अविश्वसनीय रूप से करीब है। जो सूक्ष्म अंतर उन्होंने देखा, वह संभवतः केवल रैंडम शोर (जैसे सिक्के के उछाल में मामूली उतार-चढ़ाव) है।
- निष्कर्ष: "जुड़वा" बिल्कुल वैसा ही व्यवहार कर रहे हैं जैसा कि भौतिकी का 'स्टैंडर्ड मॉडल' भविष्यवाणी करता है। यहाँ किसी नए, रहस्यमय बल का कोई प्रमाण नहीं है जो इस समरूपता को तोड़ रहा हो।
4. उन्होंने यह कैसे किया? (डिटेक्टिव वर्क)
LHCb डिटेक्टर एक विशाल, हाई-स्पीड कैमरे की तरह है जो एक सुरंग के माध्यम से उड़ने वाले इन कणों की तस्वीरें लेता है।
- फ़िल्टर: उन्हें उन कुछ हज़ार मामलों को खोजने के लिए अरबों "कचरा" टकरावों को फ़िल्टर करना पड़ा जो वास्तव में महत्वपूर्ण थे। उन्होंने एक कंप्यूटर एल्गोरिदम ("डिसीजन ट्री") का उपयोग किया ताकि उन विशिष्ट कणों के पैटर्न को चुना जा सके जो उस क्षय (decay) की तरह दिखते थे जिसकी वे तलाश कर रहे थे।
- "लॉन्ग" बनाम "डाउनस्ट्रीम" ट्रैक्स: कुछ कण टूटने से पहले एक लंबी दूरी तय करते हैं (Long tracks), जबकि अन्य लगभग तुरंत टूट जाते हैं (Downstream tracks)। टीम को इस बात का हिसाब रखना पड़ा कि डिटेक्टर इन दोनों प्रकारों को अलग तरह से देखता है, जैसे कि पास बनाम दूर की वस्तुओं के लिए कैमरा लेंस को एडजस्ट करना।
- सिमुलेशन: उन्होंने यह समझने के लिए लाखों कंप्यूटर सिमुलेशन चलाए कि डिटेक्टर कैसे काम करता है, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि उनके वास्तविक डेटा को मशीन द्वारा पक्षपाती (skewed) नहीं बनाया गया है।
बड़ी तस्वीर (The Big Picture)
यह क्यों मायने रखता है?
- परिशुद्धता (Precision): इन क्षय दरों को इतनी सटीकता से मापकर, भौतिक विज्ञानी ब्रह्मांड का एक अधिक सटीक मानचित्र बना रहे हैं।
- नियमों का परीक्षण: यदि "जुड़वा" (B+ और B0) अलग व्यवहार करते, तो यह एक बड़ी खोज होती, जो हमारे वर्तमान ज्ञान से परे नए भौतिकी की उपस्थिति का संकेत देती। चूंकि वे समान व्यवहार कर रहे थे, इसलिए यह पुष्टि करता है कि हमारे वर्तमान सिद्धांत ठोस हैं।
- Lambda-b: अब जब हम जानते हैं कि Lambda-b कितनी बार क्षय होता है, तो हम इस ज्ञान का उपयोग उन और भी दुर्लभ, वर्जित क्षयों (forbidden decays) की तलाश करने के लिए कर सकते जो ब्रह्मांड के नए रहस्यों को उजागर कर सकते हैं।
संक्षेप में: LHCb टीम ने एक ज्ञात मानक की तुलना करके एक विशिष्ट प्रकार के कण क्षय को सफलतापूर्वक गिना, और उन्होंने पुष्टि की कि प्रकृति के "जुड़वा" वास्तव में सममित (symmetrical) व्यवहार कर रहे हैं, जैसा कि भौतिकी के नियम भविष्यवाणी करते हैं।
यहाँ शोध पत्र CERN-EP-2025-183 / LHCb-PAPER-2025-035, जिसका शीर्षक है "Measurement of the branching fraction of the Λb0→J/ψΛ decay and isospin asymmetry of B→J/ψK decays" का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।
1. समस्या और प्रेरणा
यह शोध पत्र हेवी-फ्लेवर भौतिकी के क्षेत्र में दो प्राथमिक उद्देश्यों को संबोधित करता है:
- Λb0 ब्रांचिंग फ्रैक्शन का सटीक मापन: जबकि J/ψ अंतिम अवस्थाओं (जैसे, B0→J/ψKS0) के लिए B मेसॉन के ब्रांचिंग फ्रैक्शन्स को B-फैक्ट्री प्रयोगों से उच्च सटीकता के साथ जाना जाता है, b-बैरयॉन क्षय Λb0→J/ψΛ का ब्रांचिंग फ्रैक्शन कम सटीक है। टेवट्रॉन (Tevatron) में पिछले मापन Λb0 बैरयॉन के उत्पादन अंश (f(b→Λb0)) में अनिश्चितताओं के कारण सीमित थे, जो ट्रांसवर्स मोमेंटम (pT) पर अत्यधिक निर्भर करता है।
- आइसोस्पिन विषमता (Isospin Asymmetry) का सत्यापन: स्टैंडर्ड मॉडल (SM) में, B+→J/ψK+ और B0→J/ψK0 क्षयों के आंशिक विड्थ (partial widths) लगभग समान होने की अपेक्षा की जाती है, क्योंकि एकमात्र अंतर हल्के स्पेक्टेटर क्वार्क (spectator quark) का होता है। आइसोस्पिन विषमता (AI) का मापन SM के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण है और LHCb डिटेक्टर में दीर्घायु हड्रोन (long-lived hadrons) के पुनर्निर्माण दक्षता को सत्यापित करता है।
2. कार्यप्रणाली
डेटासेट और डिटेक्टर:
- डेटा: रन 2 (2016–2018) के दौरान s=13 TeV पर LHCb प्रयोग द्वारा एकत्र किया गया प्रोटॉन-प्रोटॉन टक्कर डेटा।
- एकीकृत ल्यूमिनोसिटी (Integrated Luminosity): 5.4 fb−1।
- डिटेक्टर: LHCb, एक सिंगल-आर्म फॉरवर्ड स्पेक्ट्रोमीटर (2<η<5), जो b-हैड्रॉन भौतिकी के लिए अनुकूलित है। मुख्य उपप्रणालियों में वर्टेक्स लोकेटर (VELO), ट्रैकिंग सिस्टम, पार्टिकल आइडेंटिफिकेशन (PID) के लिए RICH डिटेक्टर और म्यून चैम्बर्स शामिल हैं।
कैंडिडेट चयन:
- ट्रिगर्स: हार्डवेयर ट्रिगर के लिए उच्च-pT म्यून की आवश्यकता होती है; सॉफ्टवेयर ट्रिगर के लिए विस्थापित म्यून युग्म और बड़े इम्पैक्ट पैरामीटर की आवश्यकता होती है।
- पुनर्निर्माण (Reconstruction):
- Λb0→J/ψΛ जहाँ Λ→pπ− और J/ψ→μ+μ−।
- B0→J/ψKS0 जहाँ KS0→π+π−।
- B+→J/ψK+ जहाँ K+ को PID द्वारा पहचाना गया है।
- टोपोलॉजिकल श्रेणियाँ: उम्मीदवारों को "लॉन्ग" (वर्टेक्स डिटेक्टर में पुनर्निर्मित ट्रैक) और "डाउनस्ट्रीम" (वर्टेक्स डिटेक्टर के डाउनस्ट्रीम में शुरू होने वाले ट्रैक) श्रेणियों में विभाजित किया गया है ताकि पुनर्निर्माण दक्षता और शुद्धता को अनुकूलित किया जा सके।
- बैकग्राउंड सप्रेशन: लॉन्ग-ट्रैक नमूनों में कॉम्बिनेटोरियल बैकग्राउंड को दबाने के लिए ग्रेडिएंट-बूस्टेड डिसिजन ट्री (BDTs) का उपयोग किया जाता है। विशिष्ट बैकग्राउंड स्रोतों (जैसे, Bs0→J/ψKS0, Ξb→J/ψΞ, गलत पहचान वाले पायोन) को मॉडल और फिट में नियंत्रित किया जाता है।
विश्लेषण रणनीति:
- यील्ड एक्सट्रैक्शन (Yield Extraction): b-हैड्रॉन pT के बिनों (1 GeV/c से 14 GeV/c तक 1 GeV/c के अंतराल में, फिर 2 GeV/c) में पुनर्निर्मित इनवेरिएंट मास वितरणों (J/ψK+, J/ψKS0, J/ψΛ) पर विस्तारित अनबिन्डेड मैक्सिमम-लाइक्लीहुड फिट किए जाते हैं।
- सिमलटेनियस फिट (Simultaneous Fit): क्रॉस-फीड बैकग्राउंड (जैसे, Λb0 को B0 के रूप में और इसके विपरीत) को संभालने के लिए B0 और Λb0 नमूनों को एक साथ फिट किया जाता है।
- एफिशिएंसी करेक्शन: दक्षताएँ सिम्युलेटेड नमूनों का उपयोग करके निर्धारित की जाती हैं जिन्हें डेटा-ड्रिवन कैलिब्रेशन (उपयोग करके D∗+→D0π+ और B+→J/ψK+ क्षय) के साथ सुधारा गया है। एफिशिएंसी अनुपात ϵ[Λb0]/ϵ[B0] pT पर कमजोर रूप से निर्भर पाया गया है।
- प्रोडक्शन फ्रैक्शन हैंडलिंग: विश्लेषण पहले से मापे गए pT-निर्भर उत्पादन अंश अनुपात r(pT)=f(b→Λb0)/[f(b→B0)+f(b→B+)] का उपयोग करता है, जो आइसोस्पिन समरूपता (f(b→B0)≈f(b→B+)) को मानता है।
3. प्रमुख योगदान
- प्रथम उच्च-परिशुद्धता Λb0→J/ψΛ ब्रांचिंग फ्रैक्शन: यह मापन अच्छी तरह से ज्ञात B0→J/ψKS0 क्षय के सापेक्ष किया गया है, जो डिटेक्टर एक्सेप्टेंस और ल्यूमिनोसिटी से संबंधित व्यवस्थित अनिश्चितताओं को काफी कम करता है।
- pT-निर्भर नॉर्मलाइजेशन: pT बिनों में डेटा का विश्लेषण करके और Λb0 उत्पादन अंश के ज्ञात pT-निर्भरता का उपयोग करके, यह विश्लेषण उन बड़े व्यवस्थित अनिश्चितताओं को कम करता है जो पिछले टेवट्रॉन मापन में बाधा बनी हुई थीं।
- आइसोस्पिन विषमता सत्यापन: AI का मापन SM के लिए एक कड़ा परीक्षण प्रदान करता है और पुष्टि करता है कि K+ और KS0 (और उनके संबंधित जीवनकाल) के लिए पुनर्निर्माण दक्षताएं LHCb वातावरण में अच्छी तरह से समझी गई हैं।
- व्यापक व्यवस्थित उपचार: शोध पत्र व्यवस्थित अनिश्चितताओं (जिसमें मटेरियल इंटरैक्शन—जो KS0 और Λ के लिए महत्वपूर्ण है, सिमुलेशन मॉडलिंग, और बाहरी इनपुट पैरामीटर शामिल हैं) के एक मजबूत मूल्यांकन का विवरण देता है।
4. परिणाम
ब्रांचिंग फ्रैक्शन अनुपात:
ब्रांचिंग फ्रैक्शन्स का अनुपात मापा गया है:
B(B0→J/ψKS0)B(Λb0→J/ψΛ)=0.750±0.005(stat)±0.022(syst)±0.005(ext)±0.062(fprod)
एब्सोल्यूट ब्रांचिंग फ्रैक्शन:
विश्व औसत B(B0→J/ψKS0)=(4.45±0.11)×10−4 का उपयोग करते हुए, एब्सोल्यूट ब्रांचिंग फ्रैक्शन निर्धारित किया गया है:
B(Λb0→J/ψΛ)=(3.34±0.02±0.10±0.08±0.28)×10−4
- अनिश्चितताएं: सांख्यिकीय (Statistical), व्यवस्थित (Systematic), बाहरी इनपुट (Λ और KS0 के ब्रांचिंग फ्रैक्शन्स), और उत्पादन अंश अनुपात।
आइसोस्पिन विषमता (AI):
B+→J/ψK+ और B0→J/ψKS0 के बीच आइसोस्पिन विषमता मापी गई है:
AI=−0.0135±0.0004(stat)±0.0133(syst)
यह परिणाम शून्य (SM अपेक्षा) के अनुरूप है और pT पर कोई महत्वपूर्ण निर्भरता नहीं दिखाता है।
प्रोडक्शन फ्रैक्शन अनुपात:
क्षय में आइसोस्पिन समरूपता मानते हुए, उत्पादन क्रॉस-सेक्शन का अनुपात प्राप्त किया गया है:
f(b→B+)/f(b→B0)=1.027±0.001(stat)±0.027(syst)
5. महत्व
- सैद्धांतिक सत्यापन: Λb0→J/ψΛ का मापा गया आंशिक विड्थ (परिवर्तित K0→KS0 प्रायिकता और जीवनकाल अंतरों को ध्यान में रखते हुए) B0→J/ψK0 के लिए है लगभग 39% है। यह परिणाम पर्टर्बेटिव QCD और QCD फैक्टराइजेशन दृष्टिकोणों पर आधारित सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के अनुकूल है।
- स्टैंडर्ड मॉडल निरंतरता: आइसोस्पिन विषमता का मापन इस SM भविष्यवाणी की पुष्टि करता है कि स्पेक्टेटर क्वार्क फ्लेवर b→ccˉs संक्रमणों की क्षय दर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है, जो दीर्घायु न्यूट्रल और चार्ज्ड हड्रोन को उच्च सटीकता के साथ संभालने की डिटेक्टर की क्षमता को प्रमाणित करता है।
- भविष्य की उपयोगिता: B(Λb0→J/ψΛ) का सटीक निर्धारण दुर्लभ Λb0 क्षय और बैरयॉन क्षेत्र में CP उल्लंघन के भविष्य के LHCb विश्लेषणों के लिए एक महत्वपूर्ण नॉर्मलाइजेशन चैनल प्रदान करता है।
- मेथडोलॉजिकल बेंचमार्क: उत्पादन अंश अनिश्चितताओं को संभालने के लिए pT द्वारा बिनिंग करने का दृष्टिकोण भविष्य के LHC पर b-बैरयॉन गुणों के मापन के लिए एक मानक स्थापित करता है।
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