ИСТИНА

Основой современных представлений физики высоких энергий является Стандартная Модель (СМ) электро-слабых и сильных взаимодействий. Расчёты, основанные на этой модели, успешно описывают огромное количество накопленных экспериментальных результатов. Однако для полного подтверждения СМ необходимо найти экспериментальные доказательства существования бозона Хиггса - частицы, ответственной за нарушение электро-слабой симметрии и придание масс элементарным частицам. Существуют также указания на существование новой физики за пределами СМ. Так, для стабилизации вычислений массы самого бозона Хиггса и для объяснения природы тёмной материи, ведутся поиски суперсимметричных частиц. Есть также много других моделей, предсказывающих существование новых частиц и явлений в достижимой области энергий. Для поиска и изучения свойств бозона Хиггса, супер-симметричных частиц и поиска других возможных проявлений новой физики был построен и недавно введён в работу Большой Адронный Коллайдер (БАК, LHC). Исследования на LHC способны обеспечить детальную информацию о существовании и свойствах бозона Хиггса и зарегистрировать проявления новой физики в области энергий от ~100 ГэВ до нескольких ТэВ. Однако для успешной реализации программных задач LHC необходимо первоначально провести тщательные измерения известных процессов, сечения которых намного превышают ожидаемые сечения новых процессов. Одним из основных фоновых процессов для регистрации бозонов Хиггса и проявлений новой физики является рождение тяжёлых кварков. Экспериментальное измерение дифференциальных сечений рождения адронов, содержащих c- и b-кварки позволит: настроить и откалибровать все компоненты детектора; уточнить нормировки и настроить моделирование процессов, являющихся фоновыми для проявлений новых процессов; уточнить структурные функции протона, что позволит повысить точность расчётов как новых, так и фоновых процессов. Рождение тяжёлых кварков чувствительно к содержанию глюонов и самих тяжёлых кварков в структурной функции протона. Извлечь вклад странного кварка в структурную функцию планируется с помощью измерения ассоциированного рождения W-бозона и с-кварка в процессе gs->Wc.

- измерены дифференциальных сечения рождения D*±, D± и Ds± мезонов в pp-столкновениях при энергии 7 ТэВ в области поперечных импульсов от 3.5 ГэВ до 40 ГэВ и области псевдобыстрот от -2.1 до 2.1. Проведено сравнение результатов измерения с квантово-хромодинамическими расчётами в следующем за лидирующем порядке: MC@NLO+Herwig, POWHEG+Pythia, POWHEG+Herwig, FONLL и GM-VFNS; - измерено рождение D*± мезонов в струях, используя набор данных, соответствующий интегральной светимости 0.3 пбн-1, со струями с поперечным импульсом от 25 до 70 ГэВ и псевдобыстротой |?|<2.5. Была найдена следующая норма рождения N(D*±)/N(jet)=0.025±0.001(стат.)±0.004(сист.) для D*± мезонов, переносящих долю импульса струи, z, в интервале от 0.3 до 1. Монте-Карло предсказания не описывают данные при малых величинах z, в особенности при малых импульсах струй; - измерено сечение рождения b-адронов, используя 3.3 пбн-1 интегральной светимости. Для отбора b-адронов была использована их частичная реконструкция в D?+??X конечных состояниях. Дифференциальные сечения были измерены в зависимости от поперечного импульса и псевдобыстроты. Измеренное сечение рождения для b-адронов с pT>9 ГэВ и |?|<2.5 составило 32.7 +/- 0.8 (стат) ^{+4.5}_{-6.8} (сист) мкбн, что выше предсказаний КХД расчётов в следующем за лидирующем порядке, но в согласии с этими расчётами в пределах экспериментальных и теоретических неопределённостей; - инклюзивное сечение рождения J/? мезонов и их доля, образованная в распадах прелестных адронов, измерены в зависимости от поперечного импульса от 1 ГэВ до 70 ГэВ и быстроты в области |y| < 2.4. Проведено сравнение дифференциальных сечений прямого и непрямого рождения J/? мезонов с предсказаниями цвето-синглетной модели, модели цветового испарения и FONLL расчётов; - измерено сечение рождения Upsilon(1S) -> ?+?- в зависимости от поперечного импульса Upsilon(1S) в двух интервалах быстроты ,|y| < 1.2 и 1.2 < |y| < 2.4. Измеренные сечения согласуются с точностью до фактора 2 с предсказаниями NRQCD модели включающей цвето-синглетные и цвето-октетные матричные элементы, как осуществлено в генераторе PYTHIA, и расходятся вплоть до фактора 10 с предсказаниями цвето-синглетной модели в следующем за лидирующем приближением; - инклюзивное рождение струй содержащих b-адроны (b-струй) измерено в зависимости от поперечного импульса в области 20 < pT < 400 ГэВ и быстроты в области |y| < 2.1. Парное рождение b-струй измерено в зависимости от двух-струйной инвариантной массы в области 110 < Mjj < 760 ГэВ, разнице азимутальных углов двух струй и угловой переменной ? в двух интервалах по Mjj. Показано, что предсказания POWHEG+Pythia хорошо описывают данные. В то же время, предсказания MC@NLO+Herwig хорошо описывают сечения парного рождения b-струй, но не воспроизводят сечения инклюзивного рождения b-струй, в особенности для центральных струй с большими поперечными импульсами; - дифференциальные сечения инклюзивного рождения мюонов измерено в зависимости от поперечного импульса в области 4 < pT < 100 ГэВ и псевдобыстроты в области |?| < 2.5. Кроме этого, сечения рождения электронов и мюонов измерены в области 7 < pT < 26 ГэВ и |?| < 2.0. Дифференциальные сечения, полученные после вычитания вклада от W/Z/?*, хорошо описываются FONLL предсказаниями для рождения тяжёлых кварков. Данные чувствительны к пересуммированию логарифмических членов в следующем за лидирующем порядке; - проведён поиск распада B^0_s->?+?-. В данных, соответствующих интегральной светимости 2.4 фбн-1, не было обнаружено избытка сигнальных событий над фоном и был наложен верхний предел на парциальную ширину распада Br(B^0_s->?+?-)<2.2(1.9)х10-8 на 95% (90%) уровне достоверности.