QCD 中死锥效应的直接观测

在粒子对撞机实验中，具有大动量转移的基本粒子相互作用产生夸克和胶子（称为部分子），其演化受强相互作用支配，如量子色动力学（QCD）理论所述。这些部分子随后发射更多部分子，该过程可描述为由部分子簇射最终形成可探测强子。研究部分子簇射的模式是检验 QCD 的关键实验工具之一。该模式预期取决于初始部分子的质量，通过称为死锥效应的现象，该效应预言质量为 $m_{\rm{Q}}$、能量为 $E$ 的重夸克在发射体周围角尺寸为 $m_{\rm{Q}}$/$E$ 的锥内发射的胶子谱受到抑制。此前，由于从实验可获取的强子重建级联夸克和胶子的挑战，QCD 中死锥效应的直接观测一直未能实现。我们报道通过使用新的迭代解簇技术重建粲夸克的部分子簇射，直接观测到 QCD 死锥。该结果证实了 QCD 的一个基本特征。此外，死锥角的测量构成了对粲夸克非零质量的直接实验观测，而粲夸克质量是粒子物理标准模型中的基本常数。