CMS измерил сечение рождения топ-кварковых пар
Когда коллайдер — любой, не только LHC — выходит на новые, недоступные ранее энергетические рубежи, физики первым делом «переоткрывают Стандартную модель», то есть проверяют, что все опорные процессы получаются такими, как и предсказывались. В первые же часы и дни работы коллайдера в сеансе LHC Run 2 были переоткрыты все известные уже частицы, за исключением разве что хиггсовского бозона. Следующими в списке измерений стоят сечения рождения тяжелых частиц, и в особенности сечение рождения топ-кварк-антикварковых пар.
Надо сказать, что это сечение сильно растет с энергией протонов. Причина в том, что рождаются топ-анти-топ-пары в столкновении не всех протонов целиком, а отдельных партонов (кварков или глюонов) внутри них. Подавляющее большинство партонов — низкоэнергетические, поэтому вероятность рождения тяжелых топ-кварковых пар обычно низкая. Но когда повышается энергия протонов, резко увеличивается доля партонов, способных породить топ-кварки, — отсюда и рост сечения.
Теоретики сосчитали эту зависимость и предсказали, что при переходе от энергии 8 ТэВ к 13 ТэВ сечение должно возрасти примерно в 3 раза. Вычисление это достаточно трудоемкое; оно учитывало не только самые простые процессы рассеяния, но и одно- и двухпетлевые диаграммы, а также эффекты пересуммирования некоторого класса диаграмм. Аналогичные расчеты будут в дальнейшем использоваться и для более интересных процессов, поэтому экспериментаторам требуется убедиться уже сейчас, что в случае топ-анти-топ-пары всё сходится с предсказаниями.
На днях вышла статья коллаборации CMS с результатом этого измерения на энергии 13 ТэВ (рис. 1). Была проанализирована статистика, отвечающая светимости 0,042 fb−1 (для сравнения: сейчас уже накоплено почти в сто раз больше). Топ-кварки, которые распадаются на W-бозон и b-кварк, идентифицировались через лептонные распады W-частиц. Благодаря тому, что сечение резко возросло, даже на такой мизерной статистике удалось вполне надежно его измерить и нанести точку на график. Она в пределах погрешностей соответствует теоретической кривой.
Коллаборация ATLAS пока ограничивается предварительными результатами, подготовленными для конференций, но наверняка скоро представит и свой результат. Впрочем, уже предварительные результаты показывают, что здесь тоже всё в порядке.
-
конечно неудачная эта манера измерять светимость в обратных барнах с мультиплецирующими приставками пико, фемто и т.п. только путаница одна. приставка пико крупнее фемто, но пико-обратные барны мельче фемто-обратных барн.
только в этих дурацких единицах, допустим, 1 pb-1 < 1 fb-1, но при этом 5 fb-1 по прежнему > 1 fb-1. А 1000 fb-1 это вовсе не 1 pb-1 как могло бы показаться, 1 ab-1. Т.е. по мере набора статистики у вас число обратных микробарн растёт, например сначала набрали 1 fb-1, потом 5 fb-1, потом через некоторое время 100 fb-1, но при достижении рубежа в 1000 fb-1 вы перескакиваете вовсе не вверх к приставке пико, а вниз(!) - к приставке атто. взрыв мозга-
В каждой дисциплине есть свои традиции. Например, размер килобайта в компьютерных науках. А вот изготовители жестких дисков про кратный степени двойки размер терабайта по традиции забывают.
-
ну здесь уж по крайней мере 1 килобайт меньше 1 мегабайта полюбому, независимо от того как считать степенями двойки или десятки. а с обратными барнами именно так: кило больше чем мега. это издевательство, а не традиция
-
Наверно я тупой, но я вообще не понял, почему 1 pb-1 меньше 1 fb-1. Ведь по логике этой записи 1 МГц должен быть меньше 1 кГц, там тоже обратные секунды (1 кс-1, 1 Мс-1 в тех же терминах).
Нет, я понимаю, что пико-обратный барн и обратный-пикобарн - это разные вещи, но тогда запись неправильная: нужно писать не pb-1, а (pb)-1-
А что больше, километр в час или километр в секунду?
(секунда ведь меньше чем час ...)
ну и наверное както так:
1 МГц = 1 мкс-1 = 1/1 мкс;
1 кГц = 1 мс-1 = 1/1 мс;
... откуда вы взяли, что 1 кГц = 1 кс-1, 1 МГц = 1 Мс-1 ?-
> откуда вы взяли, что 1 МГц = 1 Мс-1
1 МГц = 1 миллион Гц = 1 миллион (с-1)
Соответственно, ваша запись что 1 МГц=1мкс-1 неверна. Правильная запись 1 МГц=1 (мкс)-1. Собственно, это та же ситуация, что и с обратными фемтобарнами: я утверждаю, что запись 1 fb-1 неверная (небрежная), правильнее было бы писать (fb)-1. [Небрежность это не совсем безобидная, потому что реально приводит к парадоксам типа того, что на графике в статье: 42 pcb-1 << 1 fb-1 << 1 ab-1, что выглядит прямо скажем некрасиво, имея ввиду соотношение между собой приставок пико, фемто, атто.]
В соответствии с правилами расстановки скобок и рангом операций в математике, ранг возведения в степень выше произведения, поэтому запись 1 мкс-1 означает 1 мк*(с-1), в то время как вы придаёте ей смысл (мкс)-1, что формально неверно. И соответственно, 1 МГц - это 1 М*(с-1)=1 Мс-1, что и требовалось (вам) доказать. Т.е. сути моего вопроса вы не поняли, но зато постебались про километры в секунду. Отправляйтесь в среднюю школу изучать скобки, ранг операций и синтаксис в арифметике.
Разжевываю: запись cd^2 означает c*(d^2), но никогда не (c*d)^2. Соответственно запись 42 pcb-1 означает 42 (10-12)*(барн-1), а смысл ему на графике в статье придают 42 ((10-12)*барн)-1. А потом у вас космические корабли не летают на марс из-за путаницы между метрами и футами в циклограмме.
Ближе всего к ответу подошел PavelS - традиция. действительно, есть такие вещи как см^2, что означает 10-4 квадратных метров, а вовсе не 10-2 квадратных метров, если подходить по описанной мною выше формуле. Однако для положительных степеней мы хотя бы имеем 1 см^2 < 1 км^2, в то время как в случае с отрицательными степенями и вылазят дикости вроде 1 pcb-1 < 1 fb-1.-
А почему вы считаете приставку умножением? С таким же успехом можно считать, что производная df/dt = d ·f(x)/d ·t = f(x) · t=tf(x).
В математике/физике есть много аналогичных примеров, когда приставка имеет приоритет много выше чем умножение. Как по мне это очень даже удобно, поскольку запись становиться короче и более читабельной. Если вы считаете это просто традицией, то кто вам может запретить... Но для меня это общепринятая норма.
А традиция это, например кБ=1024 Б (а не 1000), или измерение энергии в кВт·час (а не Дж).-
Насчет приставки согласен, км^2 - это однозначно не кило_квадратный_метр. И, частота (количество колебаний за единицу времени) - это величина, обратная времени. Но почему не d·f(x)/d·t=f(x)/t ? С чего это t у Вас перескачила в числитель?
-
Ну, если уж совсем формально подходить к вопросу, как предлагает Skeptiс, то нужно и дужки писать d•f(x)/(d•t), чтобы не было разночтений. Ведь запись d•f(x)/d•t считается равной ((d•f(x))/d)•t "В соответствии с правилами расстановки скобок и рангом операций в математике". Соответственно t и перескакивает в числитель...
-
Хватит спорить, есть ГОСТ 8.417-2002 "Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин". См. пункт 7.6:
http://protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=-1&page=0&month=-1&year=-1&search=&RegNum=1&Do cOnPageCount=15&id=121963&pageK=42BC1953-F374-4925-A 0D1-1A99DC90557C -
"Хватит спорить, есть ГОСТ 8.417-2002 "Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин". См. пункт 7.6: http://protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=-1&pag
e=0&month=-1&;year=-1&search=&RegNum=1&D ocOnPageCount=15&id=121963&pageK=42BC1953-F374-4925- A0D1-1A99DC90557C"
ГОСТ, конечно, замечательно, но исходной является система единиц СИ,
в которой приставки (множители) используются для исходных единиц СИ,
а не для от них производных.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Последние новости
Рис. 1. Сечение рождения топ-кварковых пар в протон-антипротонных столкновениях (голубая кривая — предсказание теории, звездочка — результат Тэватрона) и в столкновениях протонов на LHC (зеленая теоретическая кривая и символы — результаты CMS на разных энергиях). Изображение из обсуждаемой статьи