استخراج و مقایسه توابع ساختار پروتون آزاد و درون هسته ای از داده های آزمایشگاهی

در این مقاله، تحلیل مبتنی بر کرومودینامیک کوانتومی برای تعیین توابع توزیع پارتونی پروتون در مرتبه دوم نظریه اختلالی QCD ارائه می شود. این تحلیل، از مجموعه داده های تجربی گسترده و ترکیبی شامل داده های پراکندگی ناکشسان عمیق از آزمایش های HERA وBCDMS، داده های برخورددهنده هادرونی غیر از LHC شامل سطح مقطع تولید جت از آزمایش های تواترون، و همچنین داده های LHC به ویژه سطح مقطع تولید جت و تولید کوارک سنگین بهره می برد. این داده ها پوشش دقیقی از ناحیه تکانه کسری کوچک فراهم کرده و اطلاعات ارزشمندی درباره ساختار طعمی پروتون ارائه می دهند. در گام نخست، توابع توزیع پارتونی پروتون آزاد با برازش بر این داده ها استخراج شدند. سپس با تعمیم این توابع به محیط هسته ای و استفاده از داده های تجربی مربوط به هسته ها، توابع توزیع پارتونی هسته ای محاسبه شدند. در ادامه، پدیده اثر EMC به طور کمی بررسی و نتایج با پیش بینی های ارائه شده توسط سایر گروه های جهانی مقایسه شد. نتایج این تحلیل جامع، توافق خوبی با داده های تجربی نشان می دهد و درکی دقیق تر از ساختار پارتونی پروتون در حالت های آزاد و مقید ارائه می کند.

کلیدواژه ها:

توابع توزیع پارتونی ، کرومودینامیک کوانتومی ، پروتون آزاد و هسته ای ، تابع ساختار نوکلئون ، داده های HERA ، داده های LHC ، تولید جت ، کوارک بالا ، ناحیه x کوچک ، اثر EMC