От эффективного векторного приближения к MUON PDFS: распаковка начальной физики состояния

От эффективного векторного приближения к MUON PDFS: распаковка начальной физики состояния

15 июля 2025 г.

Аннотация и 1. Введение

2 мюоны против протонов

2.1 Мюон Аннигиляция

2.2 Векторное бозон слияние

2.3 Аннигиляция против VBF

2.4 Сигнал против фонового

3 мюонных коллайдеров - балотные бозонные коллайдеры

3.1 От эффективного векторного приближения к PDF

3.2 PDFS со сломанной электропроизводительной симметрией

3.3 Влияние бодрящих бревна

3.4 конечные массовые эффекты

4 физика

4.1 Electroweak Symmetry Breaking

4.2 Темная материя

4.3 естественность

5 взаимодополняемость

5.1 EDMS

5.2 аромат

5.3 Гравитационные волны

6 Резюме и будущих направлений

Благодарности

А. Упрощенные модели

A.1 Стандартная модель

A.2 Суперсимметрия

A.3 векторные кварки

А.4 Портал Хиггса

A.5 Скрытые долины

A.6, подобные аксионам частицы

Ссылки

3.1 От эффективного векторного приближения к PDF

Мягкие и коллинеарные расхождения, присущие теориям заряженных частиц, связанных с оценивающими бозонами, дают физические логарифмические улучшения, которые могут испортить сходимость теории возмущений. Рассматривая сталкивающиеся балки заряженных частиц, важно признать нашу неотъемлемая неспособность экспериментально отличить одно состояние в изоляции от одного, которое излучает почти коллинеарную или очень мягкую дополнительную частицу. Структура для решения этой проблемы была впервые записана в 1934 году Weizsaecker [55] и Williams [56]; Это то, что известно как «эффективное аппроксимацию фотонов» или в более общем плане «Эффективное векторное приближение» (EVA):

где журнал является результатом мягких выбросов и функции разделения QED

может быть получено путем принятия коллинеарного предела процесса уровня дерева 1 → 2, рассчитанного с использованием возмущающего QED. Обратите внимание, что в этом приближении E является энергией луча заряженной частицы столкновения, в то время как испускаемая энергия фотона определяется как Q = XE, где x - доля импульса, переносимая фотоном.

где функция расщепления Pγ (x) до сих пор задается уравнением. (11), и мы принимаем измерение, которая будет исправлена для простоты. Это, конечно, логарифмическое поведение, которое можно найти при вычислении в фиксированном порядке в теории возмущений, и, кроме того, оно следует от решения уравнений эволюции DGLAP для QED, приведенного в уравнении. (15) к ведущему порядок журнала, как и для самостоятельной последовательности. Как мы увидим в следующем, простое решение для ведущего бревенчатого приближения, приведенного в уравнении. (12) Для полной системы партонов, актуальной в Muon Collider, обеспечивает хорошее приближение к полному решению уравнений DGLAP. Обратите внимание, что, поскольку это тривиально для реализации, мы позволяем измельчительному соединению (в порядке одного петли) при вычислении ведущих логарифмических PDF, которые используются для получения некоторых предсказаний поперечного сечения ниже.

Авторы:

(1) Хинд Аль Али, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(2) Нима Аркани-Хамед, Школа естественных наук, Институт передового исследования, Принстон, Нью-Джерси, 08540, США;

(3) Ян Банта, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(4) Шон Бьюдес, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(5) Дарио Баттзаццо, Инфн, Сезионе Ди Пиза, Ларго Бруно Понтекорво 3, I-56127 Пиза, Италия;

(6) Tianji Cai, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(7) Джуни Ченг, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(8) Тимоти Коэн, Институт фундаментальной науки, Университет Орегона, Юджин, или 97403, США;

(9) Натаниэль Крейг, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(10) Маджид Эхтерачян, Мэрилендский центр фундаментальной физики, Университет Мэриленда, Колледж Парк, MD 20742, США;

(11) Фан Джиджи, факультет физики, Университет Брауна, Провиденс, RI 02912, США;

(12) Мэтью Форсланд, Институт теоретической физики С. Н. Ян, Университет Стони Брук, Стони Брук, Нью -Йорк, 11794, США;

(13) Изабель Гарсия Гарсия, Институт теоретической физики Кавли, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния, 93106, США;

(14) Сэмюэль Хомиллер, факультет физики, Гарвардский университет, Кембридж, Массачусетс, 02138, США;

(15) Сет Корен, факультет физики и Институт Энрико Ферми, Чикагский университет, Чикаго, IL 60637, США;

(16) Джакомо Кошеги, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(17) Чжэнь Лю, Центр фундаментальной физики штата Мэриленд, Университет Мэриленда, Колледж Парк, MD 20742, США и Школа физики и астрономии, Университет Миннесоты, Миннеаполис, MN 55455, США;

(18) Цяньшу Лу, факультет физики, Гарвардский университет, Кембридж, Массачусетс, 02138, США;

(19) Кун-Фенг Лю, Департамент физики, Гонконгский университет науки и технологии, залив Clear Water, Kowloon, Гонконг S.A.R., P.R.C;

(20) Alberto Mariotti, Theoretische Natuurkunde и Iihe/Elem, Vrije Universiteit Brussel и International Solvay Institutes, Pleinlaan 2, B-1050 Брюссель, Бельгия;

(21) Амара Маккун, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(22) Патрик Мид, Институт теоретической физики С. Н. Ян, Университет Стони Брук, Стони Брук, Нью -Йорк, 11794, США;

(23) Изобель Оджалво, Принстонский университет, Принстон, Нью -Джерси, 08540, США;

(24) Umut Oktem, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(25) Diego Redigolo, CERN, Теоретическая физика, Женева, Швейцария и Инфн Сезионе ди Фаренз, через G. Sansone 1, I-50019 Sesto Fiorentino, Италия;

(26) Мэтью Рис, кафедра физики, Гарвардский университет, Кембридж, Массачусетс, 02138, США;

(27) Филиппо Сала, LPTHE, CNRS & Sorbonne Universite, 4 Place Jussieu, F-75252 Paris, Франция

(28) Раман Сандрум, Центр фундаментальной физики Мэриленда, Университет Мэриленда, Колледж Парк, MD 20742, США;

(29) Дейв Сазерленд, Инфн Сезионе Ди Триесте, через Bonomea 265, 34136 Trieste, Италия;

(30) Андреа Теси, Инфн Сезионе Ди Френденз, через Г. Сансон 1, I-50019 Сесто Фиорентино, Италия и Департамент физики и астрономии, Университет Флоренции, Италия;

(31) Тимоти Тротт, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США;

(32) Крис Талли, Принстонский университет, Принстон, Нью -Джерси, 08540, США;

(33) Лиан-Тао Ван, факультет физики и Института физики и Энрико Ферми, Чикагский университет, Чикаго, IL 60637, США;

(34) Менханг Ван, факультет физики, Калифорнийский университет, Санта -Барбара, Калифорния 93106, США.


Эта статья естьДоступно на ArxivПод CC по лицензии 4.0.


Оригинал
PREVIOUS ARTICLE
NEXT ARTICLE