Measurement of the strong coupling constant αs from global event-shape variables of hadronic Z decays

Decampo, D.; Deschizeaux, B.; Goy, C.; Lees, J. -P.; Minard, M. -N.; Alemany, R.; Crespo, J. M.; Delfino, M.; Fernandez, E.; Gaitan, V.; Garrido, Ll.; Mato, P.; Miquel, R.; Mir, Ll. M.; Orteu, S.; Pacheco, A.; Perlas, J. A.; Tubau, E.; Catanesi, M. G.; Creanza, D.; de Palma, M.; Farilla, A.; Iaselli, G.; Maggi, G.; Maggi, M.; Natali, S.; Nuzzo, S.; Quattromini, M.; Ranieri, A.; Raso, G.; Romano, F.; Ruggieri, F.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Tempesta, P.; Zito, G.; Gao, Y.; Hu, H.; Huang, D.; Huang, X.; Lin, J.; Lou, J.; Qiao, C.; Ruan, T.; Wang, T.; Xie, Y.; Xu, D.; Xu, R.; Zhang, J.; Zhao, W.; Albrecht, H.; Atwood, W. B.; Bird, F.; Blucher, E.; Bonvicini, G.; Bossi, F.; Brown, D.; Burnett, T. H.; Drevermann, H.; Dydak, F.; Forty, R. W.; Grab, C.; Hagelberg, R.; Haywood, S.; Jost, B.; Kasemann, M.; Kellner, G.; Knobloch, J.; Lacourt, A.; Lehraus, I.; Lohse, T.; Luke, D.; Marchioro, A.; Martinez, M.; May, J.; Menary, S.; Minten, A.; Miotto, A.; Nash, J.; Palazzi, P.; Ranjard, F.; Redlinger, G.; Roth, A.; Rothberg, J.; Rotscheidt, H.; von Ruden, W.; t. Denis R., S; Schlatter, D.; Takashima, M.; Talby, M.; Tejessy, W.; Wachsmuth, H.; Wasserbaech, S.; Wheeler, S.; Wiedenmann, W.; Witzeling, W.; Wotschack, J.; Ajaltouni, Z.; Bardadin-Otwinowska, M.; Falvard, A.; El Fellous, R.; Gay, P.; Harvey, J.; Henrard, P.; Jousset, J.; Michel, B.; Montret, J. -C.; Pallin, D.; Perret, P.; Proriol, J.; Prulhiere, F.; Stimpfl, G.; Hansen, J. D.; Hansen, J. R.; Hansen, P. H.; Mollerud, R.; Nielsen, E. R.; Nilsson, B. S.; Petersen, G.; Efthymiopoulos, I.; Simopoulou, E.; Vayaki, A.; Badier, J.; Blondel, A.; Bonneaud, G.; Bourotte, J.; Braems, F.; Brient, J. C.; Fouque, G.; Gamess, A.; Guirlet, R.; Rosowsky, A.; Rouge, A.; Rumpf, M.; Tanaka, R.; Videau, H.; Candlin, D. J.; Veitch, E.; Parrini, G.; Corden, M.; Georgiopoulos, C.; Ikeda, M.; Lannutti, J.; Levinthal, D.; Mermikides, M.; Sawyer, L.; Antonelli, A.; Baldini, R.; Bencivenni, G.; Bologna, G.; Campana, P.; Capon, G.; Chiarella, V.; D'Ettorre-Piazzoli, B.; Felici, G.; Laurelli, P.; Mannocchi, G.; Massimo-Brancaccio, F.; Murtas, F.; Murtas, G. P.; Nicoletti, G.; Passalacqua, L.; Pepe-Altarelli, M.; Picchi, P.; Zografou, P.; Altoon, B.; Boyle, O.; Halley, A. W.; ten Have, I.; Hearns, J. L.; Lynch, J. G.; Morton, W. T.; Raine, C.; Scarr, J. M.; Smith, K.; Thompson, A. S.; Turnbull, R. M.; Brandl, B.; Braun, O.; Geiges, R.; Geweniger, C.; Hanke, P.; Hepp, V.; Kluge, E. E.; Maumary, Y.; Putzer, A.; Rensch, B.; Stahl, A.; Tittel, K.; Wunsch, M.; Belk, A. T.; Beuselinck, R.; Binnie, D. M.; Cameron, W.; Cattaneo, M.; Dornan, P. J.; Dugeay, S.; Greene, A. M.; Hassard, J. F.; Patton, S. J.; Sedgbeer, J. K.; Taylor, G.; Tomalin, I. R.; Wright, A. G.; Girtler, P.; Kuhn, D.; Rudolph, G.; Bowdery, C. K.; Brodbeck, T. J.; Finch, A. J.; Foster, F.; Hughes, G.; Keemer, N. R.; Nuttall, M.; Rowlingson, B. S.; Sloan, T.; Snow, S. W.; Barczewski, T.; Bauerdick, L. A. T.; Kleinknecht, K.; Renk, B.; Roehn, S.; Sander, H. -G.; Schmelling, M.; Schmidt, H.; Steeg, F.; Albanese, J. -P.; Aubert, J. -J.; Benchouk, C.; Bernard, V.; Bonissent, A.; Courvoisier, D.; Etienne, F.; Papalexiou, S.; Payre, P.; Pietrzyk, B.; Qian, Z.; Blum, W.; Cattaneo, P.; Cowan, G.; Dehning, B.; Dietl, H.; Fernandez-Bosman, M.; Hansl-Kozanecka, T.; Hauser, G.; Jahn, A.; Kozanecki, W.; Lange, E.; Lutjens, G.; Lutz, G.; Manner, W.; Moser, H. -G.; Pan, Y.; Richter, R.; Schroder, J.; Schwarz, A. S.; Settles, R.; Stierlin, U.; Thomas, J.; Wolf, G.; Bertin, V.; de Bouard, G.; Boucrot, J.; Callot, O.; Chen, X.; Cordier, A.; Davier, M.; Ganis, G.; Grivaz, J. -F.; Heusse, Ph.; Janot, P.; Journe, V.; Kim, D. W.; Lefrancois, J.; Lutz, A. -M.; Veillet, J. -J.; Videau, I.; Zhang, Z.; Zomer, F.; Amendolia, S. R.; Bagliesi, G.; Batignani, G.; Bosisio, L.; Bottigli, U.; Bradaschia, C.; Ciocci, M. A.; Ferrante, I.; Fidecaro, F.; Foa, L.; Focardi, E.; Forti, F.; Giassi, A.; Giorgi, M. A.; Ligabue, F.; Lusiani, A.; Mannelli, E. B.; Marrocchesi, P. S.; Messineo, A.; Moneta, L.; Palla, F.; Sanguinetti, G.; Steinberger, J.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Triggiani, G.; Venturi, A.; Walsh, J.; Carter, J. M.; Green, M. G.; March, P. V.; Medcalf, T.; Saich, M. R.; Strong, J. A.; Thomas, R. M.; Wildish, T.; Botterill, D. R.; Clifft, R. W.; Edgecock, T. R.; Edwards, M.; Fisher, S. M.; Jones, T. J.; Norton, P. R.; Salmon, D. P.; Thompson, J. C.; Bloch-Devaux, B.; Colas, P.; Klopfenstein, C.; Lancon, E.; Locci, E.; Loucatos, S.; Monnier, E.; Perez, P.; Perrier, F.; Rander, J.; Renardy, J. -F.; Roussarie, A.; Schuller, J. -P.; Schwindling, J.; Ashman, J. G.; Booth, C. N.; Buttar, C.; Carney, R.; Cartwright, S.; Combley, F.; Dinsdale, M.; Dogru, M.; Hatfield, F.; Martin, J.; Parker, D.; Reeves, P.; Thompson, L. F.; Brandt, S.; Burkhardt, H.; Grupen, C.; Meinhard, H.; Mirabito, L.; Neugebauer, E.; Schafer, U.; Seywerd, H.; Apollinari, G.; Giannini, G.; Gobbo, B.; Liello, F.; Rolandi, L.; Stiegler, U.; Bellantoni, L.; Boudreau, J. F.; Cinabro, D.; Conway, J. S.; Cowen, D. F.; Deweerd, A. J.; Feng, Z.; Ferguson, D. P. S.; Gao, Y. S.; Harton, J. L.; Hilgart, J.; Jacobsen, J. E.; Jared, R. C.; Johnson, R. P.; Leclaire, B. W.; Pan, Y. B.; Parker, T.; Pater, J. R.; Saadi, Y.; Sharma, V.; Wear, J. A.; Weber, F. V.; S. L., Wu; Zobernig, G.

doi:10.1016/0370-2693(91)90278-X

An analysis of global event-shape variables has been carried out for the reaction e+e-→Z0→hadrons to measure the strong coupling constant αs. This study is based on 52 720 hadronic events obtained in 1989/90 with the ALEPH detector at the LEP collider at energies near the peak of the Z-resonance. In order to determine αs, second order QCD predictions modified by effects of perturbative higher orders and hadronization were fitted to the experimental distributions of event-shape variables. From a detailed analysis of the theoretical uncertainties we find that this approach is best justified for the differential two-jet rate, from which we obtain αs(MZ2) = 0.121 ± 0.002(stat.)±0.003(sys.)±0.007(theor.) using a renormalization scale ω = 1 2MZ. The dependence of αs(MZ2) on ω is parameterized. For scales mb