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为什么要测量顶夸克生成截面？
作为我 XX 年博客活动自我庆祝的一部分，我在这里重新发布多年来我写的（非常）旧的文章，主题从物理到国际象棋，无所不包。我今天要重新发布的帖子是一篇为外行人描述为什么在发现顶夸克多年（撰写本文时为 10 年）后继续研究顶夸克很有趣的文章。这篇文章于 2005 年 7 月 10 日发表在《量子日记》博客的专栏中（https://qd.typepad.com/6/2005/07/ok_so_i_promise.html）。阅读更多
来源:Science 2.0好的，我答应过要对我们刚刚发表的新测量方法（这意味着它现在属于公共领域）提供一些见解，即在质子-反质子碰撞中产生一对顶夸克的概率，即该过程的 生产截面 。
生产截面首先，为什么测量这个量很重要？为什么我们不能愉快地忽略它？
测量强相互作用（将质子和中子保持在原子核内的相互作用）介导的过程速率的原因是，虽然我们对强相互作用了解很多，但我们并不了解全部，而且该理论的几个细节仍然存在很大的不确定性。例如，我们不知道质子究竟是如何由夸克组成的。
我们不知道质子究竟是如何由夸克组成的我们知道一个质子包含三个价夸克，加上一个“海”状的夸克-反夸克对和胶子，它们不贡献净电荷、净色荷或其他属性，但当你通过将质子与其同类碰撞来探测质子时，这些属性很重要。然而，我们并不确切知道质子内部的这些物体如何共享质子的能量。有一些函数可以帮助我们参数化质子的内部结构：它们被称为结构函数。好吧，QCD（量子色动力学，强相互作用理论）无法从第一原理计算结构函数，所以我们必须测量它们。例如，我们通过测量质子与反质子碰撞时发生的过程的速率来测量它们。通过精确了解它们的值，我们可以测试 QCD 并获得改进它的方法。
一个质子包含三个价夸克，加上夸克-反夸克对和胶子的“海洋” 一个质子包含三个价夸克，加上夸克-反夸克对和胶子的“海洋” 结构函数 QCD QCD 喷流数量 N>=4 喷流 预期背景贡献（灰色） 预期背景贡献（灰色）