RuR实验上AIM玻色子与夸克的一个新时轴束缚态的发现

慢慢开始搬运一些以前的东西吧。这个大概是在2019年1月左右写的。以魔法禁书目录和阿西莫夫的thiotimoline为基础，写了一篇在魔禁世界观内的论文。目前只完成了前两部分。

• MOTIVATION
• DETECTOR
• 参考文献

#MOTIVATION

超能力的研究已有50多年的历史，其中对于AIM扩散力场的研究占了一大部分。AIM扩散力场，全称An Involuntary Movement Diffusion Field，是能力者于其身体周围无意识放出的场，而AIM玻色子，早在1970年作为AIM扩散力场的规范量子化场的激发粒子被预言 [1]。由于其特殊性，只可能在充满AIM扩散力场的学园都市被探测到，其在实验上首次于2005年被DiR合作组发现 [2]。它含有一个内禀的自由度，表征该粒子携带的是何种类型的超能力。其中略大于能力种类总数，因为有些种类的能力对应不止一种玻色子，如电磁系能力对应与。通过实验测量含有虚的圈图过程测得的为 [3]。理论预言的质量至少是230 GeV ，由于对称性破缺造成每种的质量有微小差异，实验测得的几种的质量如表1所示 [4]。

表1：实验测得的几种粒子的质量。

表中显示的质量大多在400 GeV附近，这使得该粒子的寿命极短，无法产生可观测的超能力现象。参考文献 [5]预言，可以与一对夸克与反夸克，通过交换胶子组合成相对较稳定的束缚态粒子，从而可以传递长程的超能力。因不同种的所参与的相互作用形式与强度有微小差异，故其与不同种的夸克对组成的粒子性质也有差异，如大部分念动力是由与传递，即与或组合成的超介子。有理论预言，未元物质即是与三个或组合成的超质子与超中子作为原子核形成的稳定原子 [6]，目前还没有得到证实。

Thiotimoline¹，在1947年被Asimov首次提纯研究 [7]，其具有的特殊时间性质：会在放入水之前1.124 s溶解，在之后被解释为其中心的碳原子所连接的四个化学键中，一者指向未来，一者指向过去 [8]。有实验称使用了77,000个连接起来的thiotimoline单元，成功构造出能够使最初的thiotimoline样本在放入水之前一天以上溶解的“时间电池”²。随后，使用该装置进行的一系列实验试图构造出能使最初的thiotimoline样本溶解，之后却不放入水的事例，也即“海森堡未竟”。但是所有的尝试均宣告失败，所有样本溶解的事例之后都因意外导致水被加入 [9]。其中有一次实验，因该实验的进行改变了一个飓风的走向。

在学园都市，一份有关预知能力者的观测报告 [10]指出，预知能力者所预知出的未来是不可改变的，任何不通过超能力的手段都不会使事件结果产生显著性以上的改变。这暗示预知能力与含时化合物之间有类似的性质。因此，我们期望，表现预知能力的，可以与夸克在时间轴形成与thiotimoline类似的分子态粒子。

同一份观测报告指出，空间能力的引入可能使预知能力者预知出的未来发生改变。该报告分析其所包含的6起事例，求得在引入的影响后，事件结果偏离预知结果的显著性为。这同样暗示与之间含有耦合效应或超出目前模型预言的相互作用。这超出了本分析的范围，但这仍是一个很有意义的课题，不排除这两者之间的耦合效应可以导致多重能力者出现的可能性。

依据文献 [9] 与 [11]，不稳定状态的时轴延伸化学键在一定条件下会带着物体沿时间向未来或者向过去平移。由此，我们期望存在一种特定的两体衰变末态，其中一者沿时间前进，一者沿时间后退，意味着在实验室系下能够观测到能量遗失。而且，我们期望观测到束缚态粒子，其寿命相对较长。所以，本分析的分析方法是，在内侧径迹格点阵列中寻找没有次级径迹的径迹，并排除末态均为光子、中微子等内侧径迹格点阵列无法探测到的事例。并将剩余事例数与蒙特卡洛对于外层探测器丢失粒子的效率进行比对，就可以寻找到粒子。

#DETECTOR

HuL【Hula Loop】始建于1976年，建成于1982年，它坐落在学园都市，是位于地下200米，围绕学园都市一周的大型粒子加速器。它既可以加速质子，也可以加速正负电子。它可以将质子束团加速至7.5 TeV ³到1 PeV，或是使正负电子束团加速至20 GeV到600 GeV。因此，在HuL的两个主要对撞点安装有两个大型探测器：蓝色的DiR【Diamond Ring】与红色的RuR【Ruby Ring】。DiR坐落在第23学区，主要处理质子-质子对撞与质子-电子对撞，质子-质子对撞质心能量最高可达2 PeV。其物理目标是研究极高能量下粒子的特性以揭示宇宙初期的演化，以及寻找可能超出现有理论模型的新物理 [12]。RuR坐落在AIM扩散力场浓度相对较高的第14学区，主要处理正负电子对撞，质心能量最高可达1.2 TeV。其物理目标是研究顶夸克的性质，以及精确研究AIM玻色子，以寻找更多超能力的性质 [13]。

RuR探测器覆盖立体角，由内到外主要由内层径迹格点阵列IVL（Inner Vertex Lattice），时间投影层TPL（Time Projection Layer），电磁量能器ECal（Electromagnetic CALorimeter），强子量能器HCal（Hadron CALorimeter），高温超导磁铁，子室MuC（Muon Chamber），中微子室NeuC（Neutrino Chamber）组成 [13]。

1. 内层径迹格点阵列由4500个纳米机器人「滞空回线」组成格点阵列，漂浮于混合气体中，相互之间以及对外依靠无线电波段的极低能光子交流，负责从对撞点直接出射的内层喷注径迹分辨，其空间分辨率可达200nm，对内层极高能量带电粒子的径迹重建效率可达90%以上；
2. 时间投影层由8层西里微条探测器组成，负责在磁场中测量径迹轨迹以及时间信息，以获得粒子的动量信息与信息（与时间信息）以进行粒子种类鉴别，在3 T的磁场下其动量分辨率可达0.02%，结合内层径迹格点阵列，对外层带电粒子的径迹重建效率可达99%；
3. 电磁量能器与强子量能器负责测量电子、光子、带电与不带电强子的能量信息，电磁量能器由20495块ACRC晶体安装在桶装结构上，其对1 GeV 以上的光子的能量分辨率，空间分辨率可达0.1mm；
4. 强子量能器由130层小野氏阻性探测器组成，对于10 GeV至200 GeV的强子，其能量分辨率，对于200 GeV以上的强子，其能量分辨率。
5. 超导磁铁以高温超导材料KHSSP为主要材料，可运作在200 K至300 K的温度之间，提供稳定的3 T的磁场用于弯曲粒子轨迹；
6. 子室位于径迹探测与量能器外，负责探测寿命较长的子；
7. 中微子室采用先进的未元物质探测器单元组成，从子室外层一直延伸至半径，其对中微子的探测效率可达85%。

RuR探测器的电子学读出信号通过离线软件系统ROCK（Rur Offline Computing frameworK）进行重建。ROCK配置在处于同步卫星轨道上的树状图设计者内，主要包括：通过分析、TOF信息进行的末态带电粒子种类鉴别；进一步结合外层中微子室与子室以及内层径迹信息进行的基于模式识别的喷注归并与分辨算法。

#参考文献