Odderon

Inom partikelfysik motsvarar odderonen en svårfångad familj av udda-gluontillstånd , dominerade av ett tregluontillstånd. När protoner kolliderar elastiskt med protoner eller med antiprotoner vid höga energier, byts jämna eller udda antal gluoner ut. Utbyte av ett jämnt antal gluoner är en korsningsjämn del av elastisk proton–proton och proton–antiprotonspridning, medan odderonutbyte, dvs utbyte av udda antal gluoner, motsvarar en korsning -udda term i den elastiska spridningsamplituden . Det tog cirka 48 år att hitta en säker signal om odderonutbyte.

Beskrivning

Vid elastiska kollisioner bevaras systemets totala kinetiska energi så att identiteten för de spridda partiklarna inte modifieras, inga exciterade tillstånd och/eller nya partiklar produceras. Kinematiken för dessa kollisioner styrs av bevarandet av både energi och momentum . Data om högenergi-elastiska proton-proton-kollisioner tillhandahållna av TOTEM Collaboration i ett teraelektronvolt-energiområde, tillsammans med data från DØ-experimentet om elastiska proton-antiproton-kollisioner vid Tevatron -kollideren var nyckelingredienser i upptäckten av odderon-utbytet. De observerade egenskaperna för proton-proton-kollisioner matchade inte egenskaperna för proton-antiproton-kollisioner. Som ett resultat finns det en interaktionsförmedlande familj av partiklar (Regge-banan) som kan resultera i en sådan avvikelse i intervallet av starka interaktioner . Odderonens egenskaper sammanfattas nedan.

Odderon
Familj: Hadron
Korsande udda motsvarighet: Pomeron
Antipartikel: själv
Sammansättning: Udda antal gluoner
Symbol: O
Interaktioner: stark
Förekomst: t-kanalutbyte i elastiska proton–proton- och proton–antiprotonkollisioner vid höga energier
Applikationer: Högenergipartikelfysik
Föreslagen av: Basarab Nicolescu , Leszek Łukaszuk i oktober 1973
Upptäckt av: DØ och TOTEM Collaborations, publicerad i augusti 2021

Upptäckt

Den första artikeln om den teoretiska förutsägelsen av eventuellt odderonutbyte publicerades 1973 av Basarab Nicolescu och Leszek Łukaszuk. Odderon-namnet myntades 1975 i en tidning från samma grupp (Joynson, D.; Leader, E.; Nicolescu, B. och Lopez, C.)

I december 2020 offentliggjorde DØ- och TOTEM-samarbetena sitt CERN- och Fermilab-godkända förtryck som senare publicerades i Physical Review Letters i augusti 2021. DØ- och TOTEM-samarbetena extrapolerade TOTEM-proton-protondata i området för diffraktivt minimum och maximum från 13, 8 , 7 och 2,76 TeV till 1,96 TeV och jämförde detta med DØ proton-antiproton-mätning vid 1,96 TeV i samma t-område och fann en odderon-signifikans på 3,4 σ . TOTEM observerade en oberoende odderon-signal vid låga fyra-momentumöverföringar vid 13 TeV. När en partiell kombination av TOTEM ρ och totala tvärsnittsmätningar görs vid 13 TeV, varierar den kombinerade signifikansen mellan 3,4 och 4,6 σ för de olika modellerna. Att kombinera detta med 3,4 σ -effekten på de extrapolerade proton-protondifferentierade tvärsnitten resulterade i en statistisk signifikans på minst 5,2 σ . Detta är den första statistiskt signifikanta observationen av odderon-utbyteseffekter genom experimentella samarbeten.

En ungersk-svensk skalningsanalys introducerade en ny skalningsfunktion och observerade , modellberoende, att inom ett begränsat energiområde , som inkluderar DØ-energin på 1,96 TeV och TOTEM-energierna på 2,76 och 7 TeV, ligger de elastiska proton- protonkollisionerna inom de experimentella osäkerheterna oberoende av kollisionens energi.

I denna modellberoende bestämda validitetsdomän använde det ungerska-svenska teamet en direkt data-till-data- jämförelse och visade att energioberoende skalningsfunktion för elastiska proton–protonkollisioner skiljer sig signifikant från skalningsfunktionen för elastiska proton–antiprotonkollisioner, tillhandahåller därför en statistiskt signifikant signal för utbytet av det svårfångade odderonet. Förtrycket av denna analys offentliggjordes i december 2019 och dess slutliga form publicerades i februari 2021.

Denna artikel har skickats ut i juli 2021 av en teoretisk artikel av Tamás Csörgő och István Szanyi, vilket ökar den statistiska signifikansen av odderonobservation till minst 7,08 σ signal. Denna artikel använde en tidigare publicerad teoretisk modell, den så kallade real-extended Bialas-Bzdak-modellen, för att extrapolera inte bara de elastiska proton-protonspridningsdata från LHC - energierna till DØ-energin på 1,96 TeV utan också för att extrapolera den elastiska protonen -antiprotonspridningsdata från 0,546 och 1,96 TeV till LHC-energierna på 2,76 TeV och 7 TeV. Att utvärdera proton–protondata med en modell ökade osäkerheten och minskade odderonsignalen från enbart proton–protonspridningsdata, men denna minskning var väl överkompenserad med modellens förmåga att teoretiskt utvärdera proton–antiprotonspridningen vid LHC energier, vilket leder till en total ökning av den statistiska signifikansen från 6,26 till 7,08 σ signal.

Se även

Bibliografi

  • 1972: första förslaget: Efremov, AV; Peschanski, R. (1972). "Bevis för nya singulariteter i Regge-fenomenologin". OSTI 4691439 .
  • 1973: första publicering: Łukaszuk, L.; Nicolescu, B. (1 oktober 1973). "En möjlig tolkning av pp stigande totala tvärsnitt". Lettere al Nuovo Cimento. 8 (7): 405–413. doi:10.1007/BF02824484. S2CID 122981407.
  • 1975: odderon heter: Joynson, D.; Leader, E.; Nicolescu, B.; Lopez, C. (1 december 1975). "Icke-regge- och hyper-regge-effekter i spridning av pion-nukleonladdningsutbyte vid höga energier". Il Nuovo Cimento A. 30 (3): 345–384. Bibcode:1975NCimA..30..345J. doi:10.1007/BF02730293. S2CID 124183973.
  • 1980: odderon evolution ekvation från QCD: Kwieciǹski, J.; Praszałowicz, M. (11 augusti 1980). "Tre gluon integralekvationer och udda C singlett Regge singulariteter i QCD". Fysik Bokstäver B. 94 (3): 413–416. Bibcode:1980PhLB...94..413K. doi:10.1016/0370-2693(80)90909-0.
  • 1990: Pomeron och odderon i QCD: Lipatov, LN (15 november 1990). "Pomeron och odderon i QCD och en tvådimensionell konform fältteori". Fysik Bokstäver B. 251 (2): 284–287. Bibcode:1990PhLB..251..284L. doi:10.1016/0370-2693(90)90937-2.
  • 1999: en ny odderon intercept från QCD: Janik, RA; Wosiek, J. (8 februari 1999). "En lösning av Odderon-problemet". Fysiska granskningsbrev. 82(6): 1092–1095. arXiv:hep-th/9802100. Bibcode:1999PhRvL..82.1092J. doi:10.1103/PhysRevLett.82.1092. S2CID 17976783.
  • 2000: odderon från QCD med fast kopplingskonstant: Bartels, J.; Lipatov, LN; Vacca, GP (23 mars 2000). "En ny odderon-lösning i störande QCD". Fysik Bokstäver B. 477 (1): 178–186. arXiv:hep-ph/9912423. Bibcode:2000PhLB..477..178B. doi:10.1016/S0370-2693(00)00221-5. S2CID 18651924.
  • 2003: Odderon i Quantum Chromo Dynamics: Ewerz, Carlo (17 juni 2003). "The Odderon in Quantum Chromodynamik". arXiv:hep-ph/0306137. Bibcode:2003hep.ph....6137E.
  • 2007: Förslag att hitta odderonen vid RHIC och vid LHC: Avila, R., Gauron, P. & Nicolescu, B. Eur. Phys. J. C 49, 581–592 (2007). https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-006-0074
  • 2015: förslag att använda LHC-data för att jaga odderon: Ster, András; Jenkovszky, László; Csörgő, Tamás (13 april 2015). "Extrahera Odderon från pp- och pp-spridningsdata". Fysisk granskning D. 91 (7): 074018. arXiv:1501.03860. doi:10.1103/PhysRevD.91.074018. S2CID 118354589.
  • 2015: Odderon i färgen glaskondensat: Hatta, Y.; Iancu, E.; Itakura, K.; McLerran, L. (3 oktober 2005). "Odderon i färgen glaskondensat". Kärnfysik A. 760 (1): 172–207. arXiv:hep-ph/0501171. Bibcode:2005NuPhA.760..172H. doi:10.1016/j.nuclphysa.2005.05.163. S2CID 2880940.
  • 2016: Mätning av elastisk pp-spridning vid s=8s=8 TeV i Coulomb–nukleär interferensregion: bestämning av ρρ -parametern och det totala tvärsnittet: TOTEM Collaboration; G. Antchev (Pilsen U.) et al. (3 oktober 2016). Publicerad i: Eur.Phys.JC 76 (2016) 12, 661. e-Print: 1610.00603 [nucl-ex].
  • 2017: Första mätningen av elastiskt, oelastiskt och totalt tvärsnitt vid s=13s=13 TeV av TOTEM och översikt över tvärsnittsdata vid LHC-energier: TOTEM Collaboration; G. Antchev (Sofiya, Inst. Nucl. Res.) et al. (17 december 2017). Publicerad i: Eur.Phys.JC 79 (2019) 2, 103. e-Print: 1712.06153 [hep-ex].
  • 2017: Första bestämning av ρ-parametern vid s=13s=13 TeV: undersökning av förekomsten av ett färglöst C-udda tre-gluon-föreningstillstånd: TOTEM Collaboration; G. Antchev (CERN) et al. (16 december 2017). Publicerad i: Eur.Phys.JC 79 (2019) 9, 785. e-Print: 1812.04732 [hep-ex].
  • 2018: Elastiskt differentiellt tvärsnitt dσ/dt vid s=2,76 TeVs=2,76 TeV och implikationer på förekomsten av ett färglöst C-udda tregluontillstånd: TOTEM Collaboration, G. Antchev (Sofiya, Inst. Nucl. Res. ) et al. (20 december 2018). Publicerad i: Eur.Phys.JC 80 (2020) 2, 9. e-Print: 1812.08610 [hep-ex].
  • 2018: Elastisk differentialtvärsnittsmätning vid s=13s=13 TeV: TOTEM Collaboration; G. Antchev (Sofiya, Inst. Nucl. Res.) et al. (19 december 2018). Publicerad i: Eur.Phys.JC 79 (2019) 10, 861. e-Print: 1812.08283 [hep-ex].
  • 2019: Odderon från real-till-imaginärt förhållande vid noll fyra-momentums överföring: Martynov, E.; Tersimonov, G. (27 december 2019). "Ratio ρ pppp (s) i Froissaron och maximal odderon approach". Physical Review D. 100 (11): 114039. doi:10.1103/PhysRevD.100.114039. S2CID 208139556.
  • 2019: Ny fysik från de senaste TOTEM-mätningarna: Szanyi, István; Bence, Norbert; Jenkovszky, László (9 april 2019). "Ny fysik från TOTEMs senaste mätningar av elastiska och totala tvärsnitt". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 46 (5): 055002. arXiv:1808.03588. Bibcode:2019JPhG...46e5002S. doi:10.1088/1361-6471/ab1205. S2CID 104292347.
  • 2019: Odderon och proton-understruktur från en modelloberoende Levy-expansion: Csörgő, T.; Pasechnik, R.; Ster, A. (28 januari 2019). "Odderon och protonunderstruktur från en modelloberoende Lévy-avbildning av elastiska pp- och pp-kollisioner". The European Physical Journal C. 79 (1): 62. doi:10.1140/epjc/s10052-019-6588-8. PMC 6349816. PMID 30774536.
  • 2019: Odderon-effekter från de differentiella tvärsnitten vid TeV-energier: Martynov, Evgenij; Nicolescu, Basarab (juni 2019). "Odderon-effekter i de differentiella tvärsnitten vid Tevatron- och LHC-energier". The European Physical Journal C. 79 (6): 461. arXiv:1808.08580. Bibcode:2019EPJC...79..461M. doi:10.1140/epjc/s10052-019-6954-6. S2CID 119393479.
  • 2020: Förslag att söka efter odderon i central exklusiv produktion på LHC: Lebiedowicz, Piotr; Nachtmann, Otto; Szczurek, Antoni (13 maj 2020). "Söker efter odderon i pp → pp K + K − och pp → pp μ + μ − reaktioner i Φ ( 1020 ) resonansregionen vid LHC". Physical Review D. 101(9): 094012. doi:10.1103/PhysRevD.101.094012. S2CID 207870047.
  • 2020: Odderon från QCD med löpande kopplingskonstant: Bartels, Jochen; Contreras, Carlos; Vacca, Gian Paolo (28 april 2020). "The Odderon i QCD med löpande koppling". Journal of High Energy Physics. 2020 (4): 183. arXiv:1910.04588. Bibcode:2020JHEP...04..183B. doi:10.1007/JHEP04(2020)183. S2CID 204008416.
  • 2021: "Odderon Exchange från Elastic Scattering Skillnader mellan pp och pp¯ Data vid 1,96 TeV och från pp Forward Scattering Measurements." TOTEM och DØ Samarbeten • VM Abazov( Dubna, JINR ) et al. (4 augusti 2021). Publicerad i: Phys.Rev.Lett. 127 (2021) 6, 062003 • e-Print: 2012.03981 [hep-ex]
  • 2021: Csörgő, T.; Novák, T.; Pasechnik, R.; Ster, A.; Szanyi, I. (23 februari 2021). "Bevis på Odderon-utbyte från skalningsegenskaper hos elastisk spridning vid TeV-energier". The European Physical Journal C. 81 (2): 180 https://arxiv.org/abs/1912.11968 . Bibcode:2021EPJC...81..180C. doi:10.1140/epjc/s10052-021-08867-6. S2CID

externa länkar

  • Christophe Royon: Odderon-upptäckten av DØ- och TOTEM-samarbetena, Presentation vid det 50:e internationella symposiet om multiparticle Dynamics, 15 juli 2021, https://indico.cern.ch/event/848680/contributions/4430297/attachments/228265 3879781/torsdag-ChristopheRoyon.mp4
  • Tamás Csörgő: Optimizing the Signal of Odderon, Presentation at the 50th International Symposium on Multiparticle Dynamics, 15 juli 2021, https://indico.cern.ch/event/848680/contributions/4430734/attachments/2282941/587Thursday/587Thursday TamasCsorgo.mp4
  • Tamás Csörgő: Ode till Odderon, https://indico.fnal.gov/event/48868/contributions/213501/attachments/142715/183985/Ode-to-Odderon-2021-03-11-2021-04-11 accepterad-för-publicering.pdf
  • För en teorigenomgång 2021, se även Yu. Kovchegovs CTEQ-webinarium, 28 april 2021, https://www.youtube.com/watch?v=yHBO3zcB3V4&feature=youtu.be
  • Lista över Odderon-artiklar med mer än 50 citat https://inspirehep.net/literature?sort=mostrecent&size=25&page=1&q=t%20odderon%20and%20topcite%2050%2B
  • Georgina Anna Zsóri: En udda intervju om odderon, februari 2022, tillgänglig på : https://medium.com/@georgina.zsori/an-odd-interview-about-the-odderon-4bd080402518
  • Georgina Anna Zsóri: Intervju med forskargruppen som upptäckte odderon, februari 2022, tillgänglig på: https://medium.com/@georgina.zsori/interview-with-the-research-group-that-discovered-odderon-2c02adbb7852
  • Ett udda nytt resultat av ungerska och svenska forskare: Odd Discovery of the Odderon (Pressmeddelande den 8 mars 2021): https://archive.gyongyos.uni-mate.hu/en/odd-discovery-odderon
  • CERN pressmeddelande: Odderon Discovered, 9 mars 2021: https://cerncourier.com/a/odderon-discovered/
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Odderon&oldid=1127105339 "