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由LHC7和LHC8数据得出的总截面增长界限

高能物理 - 唯象学 2017-07-11 v3 高能物理 - 实验

摘要

TOTEM和ATLAS合作组在7和8 TeV下对质子-质子总截面σtot\sigma_{tot}的近期测量呈现出一些不一致的值:TOTEM数据表明截面随能量的增长快于ATLAS数据。为了量化这些不同行为,我们对5 GeV - 8 TeV能量区域内pppppˉp\bar{p}p散射的σtot\sigma_{tot}ρ\rho数据开发了新的解析拟合。数据集包含7 TeV以下的所有加速器数据,我们通过添加以下数据考虑了三个集合:仅TOTEM数据(T)、仅ATLAS数据(A)或两者兼有(T+A)。为此,我们使用先前提出的σtot(s)\sigma_{tot}(s)的RRPLγ\gamma参数化,由两个Regge子(RR)、一个临界Pomeron子(P)和一个对数提升至伽马次幂的主导项(Lγ\gamma)贡献组成(γ\gamma作为自由拟合参数),通过单次扣除色散关系解析地连接到ρ(s)\rho(s),且能量标度固定在物理阈值处。使用集合T和A的数据归约与所分析的实验数据吻合良好,且在统计上无法区分。使用集合T+A的拟合质量较差。拟合结果给出γ2.3±0.1\gamma \sim 2.3 \pm 0.1 (T)、2.0±0.22.0 \pm 0.2 (A)、2.1±0.22.1 \pm 0.2 (T+A),χ2/DOF1.07\chi^2/\mathrm{DOF} \sim 1.07 (T)、1.091.09 (A)、1.141.14 (T+A),表明γ\gamma的极值界限为1.8和2.4。我们还开发并讨论了γ=2\gamma = 2(固定)的拟合。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.07486,
  title  = {Bounds on the rise of total cross section from LHC7 and LHC8 data},
  author = {D. A. Fagundes and M. J. Menon and P. V. R. G. Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07486},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 3 figures, 6 tables, one appendix added (discussing some TOTEM data at 8 TeV), minor corrections, few comments added. Matches version accepted for publication in Nucl. Phys. A