What question did this study set out to answer?

June 30, 20260 citationsOpen Access

Σ-Ω⁴ Omega Unified Physics: Toponium Production Cross-Section σ(pp → tt) at the LHC from First Principles

Key Points

Derive the toponium production cross-section σ(pp → t̄t) at the LHC from first principles of Σ-Ω⁴ theory.
Derivation using normalization to the measured Z-boson cross-section.
Direct calculation via parton luminosity from MSTW2008/CT14/NNPDF.
Calculation of ratio to continuum t̄t production.
Average theoretical value σ(pp → t̄t) = 8.0 ± 2.4 pb, consistent with CMS (8.8 ± 0.5 pb) and ATLAS (9.0 ± 1.3 pb).
Toponium parameters: mass m_tt = 346.0 GeV, width Γ_tt = 0.0166 GeV, lifetime τ_tt = 3.97×10⁻²³ s derived without fitting parameters.

Abstract

We present a complete derivation of the toponium production cross-section σ (pp → t̄t) at the LHC from first principles of Σ-Ω⁴ theory. The calculation is performed using three independent methods: (1) normalization to the measured Z-boson cross-section, (2) direct calculation via parton luminosity from MSTW2008/CT14/NNPDF, (3) ratio to continuum t̄t production. All three methods give consistent results. The average theoretical value σ (pp → t̄t) = 8. 0 ± 2. 4 pb agrees with CMS (8. 8 ± 0. 5 pb) and ATLAS (9. 0 ± 1. 3 pb) within uncertainties. All toponium parameters — mass mₜt = 346. 0 GeV, width Γₜt = 0. 0166 GeV, lifetime τₜt = 3. 97×10⁻²³ s — are derived from first principles without fitting parameters. The PDF set MSTW2008nlo68cl is used for the parton luminosity calculation. Source: - MSTW2008 PDF set: https: //lhapdfsets. web. cern. ch/current/MSTW2008nlo68cl/- Original paper: A. D. Martin et al. , Eur. Phys. J. C 63, 189 (2009) - LHAPDF repository: https: //lhapdf. hepforge. org/ This submission includes: LaTeX sources, compiled PDFs (Russian and English), Python calculation code, and JSON data export. ---------- Представлен полный вывод сечения рождения топония σ (pp → t̄t) на LHC из первых принципов Σ-Ω⁴ теории. Расчёт выполнен тремя независимыми методами: (1) нормализация через измеренное сечение Z-бозона, (2) прямой расчёт через партонную светимость из MSTW2008/CT14/NNPDF, (3) отношение к непрерывному рождению t̄t. Все три метода дают согласованные результаты. Среднее теоретическое значение σ (pp → t̄t) = 8. 0 ± 2. 4 pb согласуется с CMS (8. 8 ± 0. 5 pb) и ATLAS (9. 0 ± 1. 3 pb) в пределах неопределённостей. Параметры топония — масса mₜt = 346. 0 ГэВ, ширина Γₜt = 0. 0166 ГэВ, время жизни τₜt = 3. 97×10⁻²³ с — выводятся из первых принципов без подгоночных параметров. Набор PDF MSTW2008nlo68cl используется для расчёта партонной светимости. Источник: - Набор PDF MSTW2008: https: //lhapdfsets. web. cern. ch/current/MSTW2008nlo68cl/- Оригинальная статья: A. D. Martin et al. , Eur. Phys. J. C 63, 189 (2009) - Репозиторий LHAPDF: https: //lhapdf. hepforge. org/ В публикацию включены: исходные тексты LaTeX, скомпилированные PDF (русская и английская версии), код вычислений на Python и экспорт данных в JSON.

问 AI

Bookmark

View Full Paper