论文标题

深地下中微子实验(沙丘),远景技术设计报告,第二卷:沙丘物理学

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), Far Detector Technical Design Report, Volume II: DUNE Physics

论文作者

Abi, B., Acciarri, R., Acero, Mario A., Adamov, G., Adams, D., Adinolfi, M., Ahmad, Z., Ahmed, J., Alion, T., Monsalve, S. Alonso, Alt, C., Anderson, J., Andreopoulos, C., Andrews, M. P., Andrianala, F., Andringa, S., Ankowski, A., Anthony, J., Antonova, M., Antusch, S., Fernandez, A. Aranda, Ariga, A., Arnold, L. O., Arroyave, M. A., Asaadi, J., Aurisano, A., Aushev, V., Autiero, D., Azfar, F., Back, H., Back, J. J., Backhouse, C., Baesso, P., Bagby, L., Bajou, R., Balasubramanian, S., Baldi, P., Bambah, B., Barao, F., Barenboim, G., Barker, G. J., Barkhouse, W., Barnes, C., Barr, G., Monarca, J. Barranco, Barros, N., Barrow, J. L., Bashyal, A., Basque, V., Bay, F., Alba, J. L. Bazo, Beacom, J. F., Bechetoille, E., Behera, B., Bellantoni, L., Bellettini, G., Bellini, V., Beltramello, O., Belver, D., Benekos, N., Neves, F. Bento, Berger, J., Berkman, S., Bernardini, P., Berner, R. 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论文摘要

早期宇宙中物质比反物质的优势,产生了生命所需的沉重元素的超新星的动力学,以及质子最终是否腐烂 - 这些在粒子物理学和天体物理学的最前沿的谜团是了解我们宇宙早期演变的关键,这是我们宇宙的早期演变,即现状,最终的污染物。沙丘是一项国际世界一流的实验,致力于解决这些问题,因为它寻找麻血性荷蛋白的对称性违规,准备捕获超新星中微子爆发,并旨在将核子衰变视为标准模型基础理论的宏伟统一理论的签名。 Dune FAR探测器技术设计报告(TDR)描述了Dune物理计划和单相和双相的Dune Liquid Argon TPC远检测器模块的技术设计。该TDR的第二卷,沙丘物理学,描述了一系列确定的科学机会和关键目标。至关重要的是,我们还报告了我们对沙丘实现这些目标能力的最佳当前理解,以及这种理解所基于的详细论点和调查。 该TDR卷记录了LBNF/Dune实验配置的概念和设计的科学基础。结果,对沙丘实验能力的描述构成了该文件的大部分。绘制并总结了成功执行物理程序的要求和实验配置的主要规范之间的关键联系。 该文档还将其作为关于沙丘作为核心理论和实验粒子物理研究全球计划中的核心组成部分的科学潜力的陈述的更广泛目的。因此,演讲还旨在作为整个粒子物理界的资源。

The preponderance of matter over antimatter in the early universe, the dynamics of the supernovae that produced the heavy elements necessary for life, and whether protons eventually decay -- these mysteries at the forefront of particle physics and astrophysics are key to understanding the early evolution of our universe, its current state, and its eventual fate. DUNE is an international world-class experiment dedicated to addressing these questions as it searches for leptonic charge-parity symmetry violation, stands ready to capture supernova neutrino bursts, and seeks to observe nucleon decay as a signature of a grand unified theory underlying the standard model. The DUNE far detector technical design report (TDR) describes the DUNE physics program and the technical designs of the single- and dual-phase DUNE liquid argon TPC far detector modules. Volume II of this TDR, DUNE Physics, describes the array of identified scientific opportunities and key goals. Crucially, we also report our best current understanding of the capability of DUNE to realize these goals, along with the detailed arguments and investigations on which this understanding is based. This TDR volume documents the scientific basis underlying the conception and design of the LBNF/DUNE experimental configurations. As a result, the description of DUNE's experimental capabilities constitutes the bulk of the document. Key linkages between requirements for successful execution of the physics program and primary specifications of the experimental configurations are drawn and summarized. This document also serves a wider purpose as a statement on the scientific potential of DUNE as a central component within a global program of frontier theoretical and experimental particle physics research. Thus, the presentation also aims to serve as a resource for the particle physics community at large.

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