强耦合常数αs决定夸克与胶子之间的相互作用,现已借助发表于《自然》的格点量子色动力学计算,被限定在千分之五的精度内。这一精度可与精细结构常数的十亿分之一级测量精度相媲美,但它仍是大型强子对撞机预测的理论瓶颈。
高亮度大型强子对撞机和未来的希格斯工厂将需要更高的精度,因为新物理可能首先表现为测量值与预测值之间的微小偏差。与电磁相互作用不同,强相互作用具有“渐近自由”的特性:在高能量下夸克表现为自由粒子,而在低能量下则被束缚,此时αs增长至接近一的量级。
超级计算机上的格点量子色动力学模拟构建了包含夸克与胶子的“微型宇宙”,从而能够对诸如通过胶子融合产生希格斯玻色子等过程给出精确的截面预测,该截面与αs²成正比。目前,粒子数据组给出的世界平均值为:在Z玻色子质量标度下,αs = 0.1180 ± 0.0009。
来源: Hacker News · 由HeadlinesBriefing整理摘要