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大型强子对撞机的紧凑型介子螺线管的第一个运行3物理结果

7月5日,大型强子对撞机在对机器以及实验的探测器和分析工具进行了三年的持续改进后,第三次运行,并立即达到了13.6TeV的创纪录能量。仅仅三周后,紧凑型μ介子螺线管(CMS)合作就准备好进入物理数据采集阶段。

CMS合作最近展示了其第一个Run3物理结果,该结果是最重基本粒子对顶夸克的产生速率。在7月28日至8月3日的短短一周内,CMS合作收集的数据几乎相当于2012年发现希格斯玻色子所需数据集的12%。

在Run3开始之前,人们希望——现在已经证实——有可能在很短的时间内收集到如此大量的数据。物理学家花了两年时间收集用于宣布2012年发现希格斯玻色子的数据。但现在,由于数据采集和选择系统的发展以及前所未有的分析速度,现在几乎可以对Run3数据进行分析即时的。

由于大型强子对撞机产生了大量的顶夸克对,物理分析甚至可以从少量数据开始。由于碰撞能量从运行2中的13TeV增加到运行3中的13.6TeV,这种重粒子系统的生产率提高了约10%。

与标准模型预测一致的CMS结果很重要,因为对顶夸克性质的精确测量除其他外,为在运行3中寻找新现象的各种搜索提供了关键输入。由于其质量大,顶夸克衰变立即得到ab夸克和一个W玻色子,它也是一个不稳定的粒子。衰变产物在通过探测器时会留下痕迹,从而可以观察它们并测试探测器的性能。

标准模型的精确测量是Run3程序的重要组成部分,因为任何显着的偏差都可能暗示新的物理学。顶夸克对产生率的测量只是进入新能源领域未探索领域的第一步,在那里可能会找到基本物理问题的答案。

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