The Review summarizes much of particle physics and cosmology. Using data from previous editions, plus 2,873 new measurements from 758 papers, we list, evaluate, and average measured properties of gauge bosons and the recently discovered Higgs boson, leptons, quarks, mesons, and baryons. We summarize searches for hypothetical particles such as supersymmetric particles, heavy bosons, axions, dark photons, etc. Particle properties and search limits are listed in Summary Tables. We give numerous tables, figures, formulae, and reviews of topics such as Higgs Boson Physics, Supersymmetry, Grand Unified Theories, Neutrino Mixing, Dark Energy, Dark Matter, Cosmology, Particle Detectors, Colliders, Probability and Statistics. Among the 118 reviews are many that are new or heavily revised, including a new review on Neutrinos in Cosmology.Starting with this edition, the Review is divided into two volumes. Volume 1 includes the Summary Tables and all review articles. Volume 2 consists of the Particle Listings. Review articles that were previously part of the Listings are now included in volume 1.The complete Review (both volumes) is published online on the website of the Particle Data Group (http://pdg.lbl.gov) and in a journal. Volume 1 is available in print as the PDG Book. A Particle Physics Booklet with the Summary Tables and essential tables, figures, and equations from selected review articles is also available.The 2018 edition of the Review of Particle Physics should be cited as: M. Tanabashi et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D 98, 030001 (2018).

This biennial Review summarizes much of particle physics. Using data from previous editions, plus 2658 new measurements from 644 papers, we list, evaluate, and average measured properties of gauge bosons, leptons, quarks, mesons, and baryons. We summarize searches for hypothetical particles such as Higgs bosons, heavy neutrinos, and supersymmetric particles. All the particle properties and search limits are listed in Summary Tables. We also give numerous tables, figures, formulae, and reviews of topics such as the Standard Model, particle detectors, probability, and statistics. Among the 112 reviews are many that are new or heavily revised including those on Heavy-Quark and Soft-Collinear Effective Theory, Neutrino Cross Section Measurements, Monte Carlo Event Generators, Lattice QCD, Heavy Quarkonium Spectroscopy, Top Quark, Dark Matter, Vcb & Vub, Quantum Chromodynamics, High-Energy Collider Parameters, Astrophysical Constants, Cosmological Parameters, and Dark Matter. A booklet is available containing the Summary Tables and abbreviated versions of some of the other sections of this full Review. All tables, listings, and reviews (and errata) are also available on the Particle Data Group website: http://pdg.lbl.gov/. The 2012 edition of Review of Particle Physics is published for the Particle Data Group as article 010001 in volume 86 of Physical Review D. This edition should be cited as: J. Beringer et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D 86, 010001 (2012).Received 18 July 2012DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.86.010001© 2012 Regents of the University of California*The publication of the Review of Particle Physics is supported by the Director, Office of Science, Office of High Energy and Nuclear Physics, the Division of High Energy Physics of the U.S. Department of Energy under Contract No. DE–AC02–05CH11231; by the U.S. National Science Foundation under Agreement No. PHY-0652989; by the European Laboratory for Particle Physics (CERN); by an implementing arrangement between the governments of Japan (MEXT: Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology) and the United States (DOE) on cooperative research and development; and by the Italian National Institute of Nuclear Physics (INFN).

Abstract Ultrarelativistic nuclear collisions create a strongly interacting state of hot and dense quark–gluon matter that exhibits a remarkable collective flow behavior with minimal viscous dissipation. To gain deeper insights into its intrinsic nature and fundamental degrees of freedom, we determine the speed of sound in an extended volume of quark–gluon plasma using lead–lead (PbPb) collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of 5.02 TeV. The data were recorded by the CMS experiment at the CERN LHC and correspond to an integrated luminosity of 0.607 nb −1 . The measurement is performed by studying the multiplicity dependence of the average transverse momentum of charged particles emitted in head-on PbPb collisions. Our findings reveal that the speed of sound in this matter is nearly half the speed of light, with a squared value of 0.241 ± 0.002  ( stat ) ± 0.016  ( syst ) in natural units. The effective medium temperature, estimated using the mean transverse momentum, is 219 ± 8  ( syst )  MeV . The measured squared speed of sound at this temperature aligns precisely with predictions from lattice quantum chromodynamic (QCD) calculations. This result provides a stringent constraint on the equation of state of the created medium and direct evidence for a deconfined QCD phase being attained in relativistic nuclear collisions.

A bstract A search is presented for a third-generation leptoquark (LQ) coupled exclusively to a τ lepton and a b quark. The search is based on proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV recorded with the CMS detector, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb − 1 . Events with τ leptons and a varying number of jets originating from b quarks are considered, targeting the single and pair production of LQs, as well as nonresonant t -channel LQ exchange. An excess is observed in the data with respect to the background expectation in the combined analysis of all search regions. For a benchmark LQ mass of 2 TeV and an LQ-b-τ coupling strength of 2.5, the excess reaches a local significance of up to 2.8 standard deviations. Upper limits at the 95% confidence level are placed on the LQ production cross section in the LQ mass range 0.5–2.3 TeV, and up to 3 TeV for t -channel LQ exchange. Leptoquarks are excluded below masses of 1.22–1.88 TeV for different LQ models and varying coupling strengths up to 2.5. The study of nonresonant ττ production through t -channel LQ exchange allows lower limits on the LQ mass of up to 2.3 TeV to be obtained.

A combination of the results of several searches for the electroweak production of the supersymmetric partners of standard model bosons, and of charged leptons, is presented. All searches use proton-proton collision data at s=13  TeV recorded with the CMS detector at the LHC in 2016–2018. The analyzed data correspond to an integrated luminosity of up to 137  fb−1. The results are interpreted in terms of simplified models of supersymmetry. Two new interpretations are added with this combination: a model spectrum with the bino as the lightest supersymmetric particle together with mass-degenerate Higgsinos decaying to the bino and a standard model boson, and the compressed-spectrum region of a previously studied model of slepton pair production. Improved analysis techniques are employed to optimize sensitivity for the compressed spectra in the wino and slepton pair production models. The results are consistent with expectations from the standard model. The combination provides a more comprehensive coverage of the model parameter space than the individual searches, extending the exclusion by up to 125 GeV, and also targets some of the intermediate gaps in the mass coverage. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

A combination of fifteen top quark mass measurements performed by the ATLAS and CMS experiments at the LHC is presented. The datasets used correspond to an integrated luminosity of up to 5 and 20  fb−1 of proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, respectively. The combination includes measurements in top quark pair events that exploit both the semileptonic and hadronic decays of the top quark, and a measurement using events enriched in single top quark production via the electroweak t channel. The combination accounts for the correlations between measurements and achieves an improvement in the total uncertainty of 31% relative to the most precise input measurement. The result is mt=172.52±0.14(stat)±0.30(syst)  GeV, with a total uncertainty of 0.33 GeV. © 2024 CERN, for the CMS and ATLASs Collaboration 2024 CERN

A search for the production of long-lived particles in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV at the CERN LHC is presented. The search is based on data collected by the CMS experiment in 2016–2018, corresponding to a total integrated luminosity of 137  fb−1. This search is designed to be sensitive to long-lived particles with mean proper decay lengths between 0.1 and 1000 mm, whose decay products produce a final state with at least one displaced vertex and missing transverse momentum. A machine learning algorithm, which improves the background rejection power by more than an order of magnitude, is applied to improve the sensitivity. The observation is consistent with the standard model background prediction, and the results are used to constrain split supersymmetry (SUSY) and gauge-mediated SUSY breaking models with different gluino mean proper decay lengths and masses. This search is the first CMS search that shows sensitivity to hadronically decaying long-lived particles from signals with mass differences between the gluino and neutralino below 100 GeV. It sets the most stringent limits to date for split-SUSY models and gauge-mediated SUSY breaking models with gluino proper decay length less than 6 mm. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

Differential cross sections are measured for the standard model Higgs boson produced in association with vector bosons (W, Z) and decaying to a pair of b quarks. Measurements are performed within the framework of the simplified template cross sections. The analysis relies on the leptonic decays of the W and Z bosons, resulting in final states with 0, 1, or 2 electrons or muons. The Higgs boson candidates are either reconstructed from pairs of resolved b-tagged jets, or from single large-radius jets containing the particles arising from two b quarks. Proton-proton collision data at s=13  TeV, collected by the CMS experiment in 2016–2018 and corresponding to a total integrated luminosity of 138  fb−1, are analyzed. The inclusive signal strength, defined as the product of the observed production cross section and branching fraction relative to the standard model expectation, combining all analysis categories, is found to be μ=1.15−0.20+0.22. This corresponds to an observed (expected) significance of 6.3 (5.6) standard deviations. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

Abstract Gamma-ray bursts are promising candidate sources of high-energy astrophysical neutrinos. The recent GRB 221009A event, identified as the brightest gamma-ray burst ever detected, provides a unique opportunity to investigate hadronic emissions involving neutrinos. The KM3NeT undersea neutrino detectors participated in the worldwide follow-up effort triggered by the event, searching for neutrino events. In this paper, we summarize subsequent searches, in a wide energy range from MeV up to a few PeVs. No neutrino events are found in any of the searches performed. Upper limits on the neutrino emission associated with GRB 221009A are computed.