Asimmetria quark e antiquark top
buonasera ragazzi, oggi ho deciso di rompervi le scatole con delle news interessanti da LHC 
il CERN, qualche giorno fa, ha infatti annunciato l’inizio di una collaborazione tra gli esperimenti ATLAS e CMS di LHC, che hanno deciso di unire i loro dati per l’indagine delle asimmetrie nell’emissione di quark e antiquark top (i più massivi)
una spiegazione molto accessibile si trova qui, nell’annuncio: https://home.cern/about/updates/2017/10 ... -asymmetry mentre i dettagli sono illustrati in questo lavoro: https://arxiv.org/pdf/1709.05327.pdf effettuato su collisioni protone-protone a energie $sqrt(s)$ di $7$ o $8$ $TeV$:
e delle simili asimmetrie erano già state osservate in certe collisioni protone-antiprotone al Tevatron: https://arxiv.org/pdf/1107.4995.pdf
un crash course sulla fisica dei collider, per comprendere cosa rappresentano le energie in gioco:
l’energia totale nel centro di massa è espressa come $sqrt(s)$, cioè la radice della variabile $s$ di Mandelstam, che è un invariante relativistico e una quantità conservata
in una collisione di due protoni, con fasci incrociati, si hanno nel sistema del CM i quadrimpulsi $p_1 = (E_1, \vec p)$ e $p_2 = (E_2, - \vec p)$ (unità naturali, $c=1$) cioè $s = (p_1 + p_2)^2 = (E_1+E_2)^2$ ovvero $sqrt(s) = (E_1+E_2) $
tornando alla notizia, attualmente la QCD (= cromodinamica quantistica, teoria di campo delle interazioni forti) prevede che l’emissione di quark top $t$ e antiquark top $\bar t$ sia simmetrica al leading order LO (ordine principale del calcolo perturbativo, per l’ampiezza di probabilità di scattering), mentre agli ordini superiori compaiono delle asimmetrie
ad LHC, in collisioni protone-protone, è stata osservata una “charge asymmetry”, quantificata nel lavoro come $A_C$, cioè un’asimmetria nella distribuzione angolare di quark e antiquark top, che attualmente si riesce ancora a far rientrare nel modello standard
in modo simile nelle collisioni effettuate al Tevatron si osserva una “forward-backward asymmetry”, indicata nell’articolo come $A_{FB}$, cioè una tendenza dei quark top a essere emessi in direzione concorde al fascio di protoni, mentre gli antiquark top in direzione concorde al fascio di antiprotoni
in questo caso però l’effetto è abbastanza marcato, parliamo di una differenza di circa tre deviazioni standard rispetto al NLO (next to leading order, ordine successivo al principale nel calcolo perturbativo)
queste asimmetrie sono interessanti, perché lasciano intravedere della possibile nuova fisica (tanto per dirne una, l’asimmetria nell’emissione di elettroni, nel celebre esperimento di Wu, ha segnato la scoperta della violazione della parità)
insomma, questi dati potrebbero essere il preludio di una futura estensione del modello standard
il CERN, qualche giorno fa, ha infatti annunciato l’inizio di una collaborazione tra gli esperimenti ATLAS e CMS di LHC, che hanno deciso di unire i loro dati per l’indagine delle asimmetrie nell’emissione di quark e antiquark top (i più massivi)
una spiegazione molto accessibile si trova qui, nell’annuncio: https://home.cern/about/updates/2017/10 ... -asymmetry mentre i dettagli sono illustrati in questo lavoro: https://arxiv.org/pdf/1709.05327.pdf effettuato su collisioni protone-protone a energie $sqrt(s)$ di $7$ o $8$ $TeV$:
e delle simili asimmetrie erano già state osservate in certe collisioni protone-antiprotone al Tevatron: https://arxiv.org/pdf/1107.4995.pdf
un crash course sulla fisica dei collider, per comprendere cosa rappresentano le energie in gioco:
l’energia totale nel centro di massa è espressa come $sqrt(s)$, cioè la radice della variabile $s$ di Mandelstam, che è un invariante relativistico e una quantità conservata
in una collisione di due protoni, con fasci incrociati, si hanno nel sistema del CM i quadrimpulsi $p_1 = (E_1, \vec p)$ e $p_2 = (E_2, - \vec p)$ (unità naturali, $c=1$) cioè $s = (p_1 + p_2)^2 = (E_1+E_2)^2$ ovvero $sqrt(s) = (E_1+E_2) $
tornando alla notizia, attualmente la QCD (= cromodinamica quantistica, teoria di campo delle interazioni forti) prevede che l’emissione di quark top $t$ e antiquark top $\bar t$ sia simmetrica al leading order LO (ordine principale del calcolo perturbativo, per l’ampiezza di probabilità di scattering), mentre agli ordini superiori compaiono delle asimmetrie
ad LHC, in collisioni protone-protone, è stata osservata una “charge asymmetry”, quantificata nel lavoro come $A_C$, cioè un’asimmetria nella distribuzione angolare di quark e antiquark top, che attualmente si riesce ancora a far rientrare nel modello standard
in modo simile nelle collisioni effettuate al Tevatron si osserva una “forward-backward asymmetry”, indicata nell’articolo come $A_{FB}$, cioè una tendenza dei quark top a essere emessi in direzione concorde al fascio di protoni, mentre gli antiquark top in direzione concorde al fascio di antiprotoni
in questo caso però l’effetto è abbastanza marcato, parliamo di una differenza di circa tre deviazioni standard rispetto al NLO (next to leading order, ordine successivo al principale nel calcolo perturbativo)
queste asimmetrie sono interessanti, perché lasciano intravedere della possibile nuova fisica (tanto per dirne una, l’asimmetria nell’emissione di elettroni, nel celebre esperimento di Wu, ha segnato la scoperta della violazione della parità)
insomma, questi dati potrebbero essere il preludio di una futura estensione del modello standard
Risposte
Dopo questa notizia dormiró sonni piú tranquilli
hahaha, già, lo immaginavo 
be' ti ringrazio comunque per l'intervento, visto che alla fine il tuo sarà l'unico commento
be' ti ringrazio comunque per l'intervento, visto che alla fine il tuo sarà l'unico commento
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