BESIII R விகிதத்தின் புதிய அளவீடு

BESIII ஒத்துழைப்பு குறைந்த நிறை மையம் (CM-Centre of mass) ஆற்றல் மண்டலத்தில் R விகிதத்தை அளந்துள்ளது. முடிவுகள் இயற்பியல் ஆய்வுக் கடிதங்களில் வெளியிடப்பட்டன.

R மதிப்பு, உள்ளடக்கிய ஹாட்ரானிக் செயல்முறை e+e- → ஹாட்ரான்கள் மற்றும் QED செயல்முறை e+e- → μ+μ – இடையே மிகக் குறைந்த வரிசையில் உள்ள குறுக்கு பிரிவின் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது துகள் இயற்பியலில் மிக முக்கியமான அளவு. 5 GeV க்குக் கீழே உள்ள R விகிதத்தின் துல்லியமான அளவீடுகள், muon anomalous magnetic moment இன் நிலையான மாதிரி (SM- standard model) கணிப்புக்கு பங்களிக்கின்றன. R விகிதம் Z துருவத்தில் மதிப்பிடப்பட்ட QED இயங்கும் இணைப்பு மாறிலியின் உறுதிப்பாட்டிற்கும் பங்களிக்கிறது. SM க்கு மற்றொரு துல்லியமான சோதனையை வழங்குகிறது மற்றும் எதிர்கால மோதல்களில் எலக்ட்ரோவீக் துல்லிய இயற்பியல் திட்டங்களுக்கு அவசியம்.

இந்த அளவீட்டில், மொத்தம் 14 தரவுப் புள்ளிகள் பயன்படுத்தப்பட்டன, அதனுடன் தொடர்புடைய CM ஆற்றல் 2.2324 முதல் 3.6710 GeV வரை. பெரிய தரவு மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி, அளவிடப்பட்ட R விகிதத்தின் புள்ளிவிவர நிச்சயமற்ற தன்மை 0.6% க்கும் குறைவாக உள்ளது.

இரண்டு வெவ்வேறு உருவகப்படுத்துதல் மாடல்களை உருவாக்கவும், ஆய்வு செய்யவும் ஏராளமான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. தற்போதுள்ள உள்ளடங்கிய LUARLW ஜெனரேட்டர் மற்றும் ஒரு சில பிரத்யேக ஜெனரேட்டர்களை ஒருங்கிணைக்கும் புதிய கலப்பினமானது, இதன் மூலம் எலக்ட்ரான்-பாசிட்ரான் பிரிதலில் இருந்து உள்ளடக்கிய ஹாட்ரானிக் நிகழ்வு உற்பத்தி நன்றாக இனப்பெருக்கம் செய்யப்படுகிறது. இரண்டு உருவகப்படுத்துதல் மாதிரிகள் நிலையான கண்டறிதல் செயல்திறன் மற்றும் ஆரம்ப-நிலை கதிர்வீச்சு திருத்தங்களை வழங்குகின்றன. அதிகபட்ச மொத்த வேறுபாடு 2.3% க்கும் குறைவாக உள்ளது. R விகிதங்களில் 3.1 GeVக்குக் கீழே 2.6% மற்றும் மேலே 3.0% துல்லியம் அடையப்பட்டது. இது முந்தைய முடிவுகளிலிருந்து 3~6% அளவில் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

References:

• Liao, L. (2022). Exotic Charmonium-Like States at BESIII. Few-Body Systems, 63(1), 1-5.
• Yuan, C. Z., & Olsen, S. L. (2019). The BESIII physics programme. Nature Reviews Physics, 1(8), 480-494.
• Chen, S., & Olsen, S. L. (2021). New physics searches at the BESIII experiment. National Science Review, 8(11), nwab189.
• Cao, P., Chen, H. F., Chen, M. M., Dai, H. L., Heng, Y. K., Ji, X. L., & Zhao, J. Z. (2020). Design and construction of the new BESIII endcap time-of-flight system with MRPC technology. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 953, 163053.
• Li, H. B., & Lyu, X. R. (2021). Study of the standard model with weak decays of charmed hadrons at BESIII. National Science Review, 8(11), nwab181.