Personal LPI habló sobre la búsqueda del bosón de Higgs

04 de julio 2012, en Ginebra, el seminario científico, que se resume como lo sigue conferencia de prensa. Guía CERN anunció los resultados del resumen del bosón de Higgs, obtenidos durante el procesamiento de los datos experimentales para los años 2011-2012. Con una probabilidad muy alta se encuentra esquiva partícula.

Acerca de cómo hay una búsqueda del bosón de Higgs, y cuál es la importancia del descubrimiento, dijeron que el personal de FIAN involucrado en dos grandes experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) -. CMS y ATLAS

Como resultado de la colisión de protones que colisionan los haces en el Gran Colisionador de Hadrones nació muchas partículas secundarias. Entre ellos, hay una vida relativamente larga partículas que pueden volar centímetros y metros, y no es de corta duración, que prácticamente no es tener que alejarse del punto de nacimiento, caen en otras partículas. Bosón de Higgs - unas partículas de muy corta vida, se descompone muy rápidamente. Tipos de decadencia, o como se les llama especialistas, canales de decaimiento, bastante. Por ejemplo, en un caso, la partícula de Dios puede decaer en dos Z-bosón (que se subdivide en cuatro leptones), en el otro - en dos rayos gamma. Este es un proceso al azar, por lo que para predecir de antemano lo que las partículas en cada caso el bosón desintegran deseado, es imposible.

"Los detectores del LHC no pueden registrar directamente el bosón de Higgs, pero sus productos de desintegración que viven el tiempo suficiente para ser registrado, pueden hacerlo. Por ejemplo, leptones, que decaen Z bosones. Sin embargo, y este es uno de los principales problemas, las mismas partículas en el que el bosón de Higgs puede nacer como resultado de procesos completamente diferentes al bosón de Higgs no tienen nada que hacer. Y estos procesos mucho más que los procesos con la producción y el decaimiento del bosón de Higgs ", - dice el participante en el experimento ATLAS, un alto miembro del LPI para Ph D.. n. Vladimir Tikhomirov.

Sin embargo, cuando en manos de arqueólogos ha encontrado muchos años después, trozos de vasijas antiguas u otras cosas extrañas, que pueden restaurar su apariencia. Así que aquí, que tiene en el arsenal de la masa y la energía de las partículas - los productos de desintegración, los científicos pueden restaurar partículas masivas de los padres de la decadencia de la que se formaron. Pero, de nuevo engancharse. El hecho de que la teoría bajo la cual predijo la existencia del bosón de Higgs (modelo estándar), la masa del Higgs no predice.

La solución a este problema de la siguiente manera. Los científicos se basan la distribución de la masa de las partículas, es decir, el número de eventos en los que las partículas que nacen con ciertos pesos, características de recuperación de posibles productos de descomposición tales pares de rayos gamma. La mayoría de los eventos en esta distribución son el fondo, ya que la mayoría de las parejas registradas nada que ver con el bosón de Higgs no tiene. Pero si entre todos estos pares de rayos gamma disponemos aquellas que son el resultado del colapso del bosón deseado, luego estos pares, hasta la precisión de las mediciones, cada vez que van a dar el mismo peso. Luego, en el fondo de distribución, compuesto por eventos aleatorios en el área de la masa de partículas requerido experimentarán un cierto exceso de eventos en la forma de un pico adicional.
La misma distribución se puede construir para otros canales de decaimiento posibles del bosón de Higgs. Y si se encuentra a su punto máximo con el mismo valor de la masa, como en el anterior, que testificará a favor de leyes explícitas, de los que es probable que se encuentra bosón de Higgs. Con el fin de determinar qué tan probable es que realmente tenemos que hacer frente a los productos de desintegración del bosón de Higgs, pero no con fluctuaciones estadísticas, utilice la teoría de la probabilidad. Para determinar la fiabilidad de los resultados científicos necesitan determinar qué tan probable es que usted puede conseguir al azar el mismo exceso de eventos en forma de un pico adicional, más allá de la distribución de antecedentes.

El grado de confianza estadística en los resultados tomados para indicar el número de los llamados sigma, que caracterizan el alcance de la distribución de probabilidad. Cuanto más Sigma, es menos probable que el caso irá más allá de la distribución aleatoria. Por ejemplo, para un sigma 3 esta probabilidad es de aproximadamente 0, 3%, es decir, por casualidad es probablemente alrededor de tres veces de cada mil. El resultado, digno de confianza en la comunidad científica aceptó considerar sólo el resultado, que corresponde al 5 sigma y más. En cuanto a la Higgs, de acuerdo con los resultados de los experimentos presentados conjuntamente por la CMS y ATLAS, la probabilidad de que un exceso de eventos en la misma región en masa se obtendrá al azar como resultado de los datos sobre la decadencia de tanto los dos Z-Higgs y dos gamma -quantum menos de 6,10, que corresponde a 5 sigma. El valor más probable de la masa del bosón de Higgs es de aproximadamente 126 GeV 5 - de acuerdo a la colaboración ATLAS, y 125 ± 3 0 6 GeV - de acuerdo con el CMS
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"La importancia del descubrimiento del Higgs está determinado por el hecho de que es - el único aún no han encontrado partículas en el llamado Modelo Estándar, que describe la interacción de todas las partículas conocidas en el universo. Además, desempeña un papel especial en la determinación de la masa de todas las demás partículas que se mueven en el campo de Higgs. Por lo tanto, hay una explicación del enigma tan diferentes masas, de los neutrinos y terminando con el quark top, "- dice la colaboración partido CMS, investigador en jefe del Instituto de Física Lebedev, el Dr. Ph D.. n. Igor Dremin.


Presentación de diapositivas de la representante de la colaboración ATLAS Fabiola Gianotti.

¿Qué sigue?
En 2013, el Gran Colisionador de Hadrones suspender sus trabajos durante aproximadamente un año y medio. Durante este largo descanso será la preparación de una máquina gigante para la transición a la energía total (14 TeV en dos haces) y la luminosidad total. El lanzamiento posterior del colisionador a pleno rendimiento, se estudiará en detalle las propiedades de las partículas que se encuentran:. Especificar el peso, para determinar la probabilidad de desintegración a través de diversos canales, y otros El gran interés y también representa la búsqueda de otro, no se incluye en el modelo estándar de partículas hipotéticas predichas por algunas teorías. Así que es posible que el descubrimiento del bosón de Higgs - es sólo el primer paso de una serie de descubrimientos fundamentales que traerán los experimentos del LHC.