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我校D0课题组完成Tevatron实验弱混合角基本物理常数测量
2017-05-03 17:58:57 来源:物理学院 作者:韩良 【 】 浏览:2187

  2017年5月1日,美国费米国家加速器实验室以“Light, heavy light and symmetry”[1]为标题,宣布其所属D0合作组利用Tevatron对撞机Z玻色子弱中性流衰变过程Zàμμ电荷前后不对称分布,完成基本物理常数弱混合角sin2θW测量

sin2θw= 0.23002 ± 0.00066

  类似于描述电磁相互作用的精细结构常数α,弱混合角sin2θW是表征光子-Z玻色子暨电弱混合相对强度的基本物理参数,其数值必须通过实验测定。目前,sin2θW最精确的两个测量来自于1980年代正负电子对撞机在Z质量峰精细调制的实验观测,即欧洲核子中心LEP实验末态重味b-quark不对称测量0.23221±0.00029、及美国斯坦福加速器中心SLD实验初态电子极化测量0.23098±0.00026。但是,这两个观测之间存在3.2σ偏离,远超出了理论预期,是粒子物理标准模型长期悬而未决的疑难。

  2007年, 我校近代物理系韩良教授提出利用Tevatron质子反质子对撞机Zàee电荷前后不对称测量sin2θw,并在D0实验领导这一研究课题。2012年Tevatron对撞机停止运行后,科大组历时三年完成D0全部Zàee数据的实验测量,物理结果发表在Phys. Rev. Lett. 115 (2015) 041801期刊上。2016年,应合作组要求,科大组进一步开展D0全部Zàμμ数据的弱混合角测量。费米实验室公布的这一最新物Zàμμ反应道测量,将与已有D0实验Zàee测量、以及Tevatron对撞机另一合作组CDF实验结果合并,为理解困扰粒子物理数十年的CERN-Stanford弱混合角差异,提供新的高精度实验输入。

图1 费米实验室新闻报道科大D0组Zàμμ弱混合角测量团队:韩良(左上)、王晨(右上)、项一帆(左下)、杨思奇(右下)。

  需要特别指出的是,我校两位本科生,13级物理学院王晨和14级少年班学院项一帆[1],因为他们在这一重要实验测量中所作的工作与贡献,被D0合作组授予single author。这在高能物理大型国际合作中是非常罕见的。

 

[1] http://news.fnal.gov/2017/05/light-heavy-light-asymmetry/
发布:topsky
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