Загадочный двухфотонный пик проступает всё сильнее

Событие рождения двух фотонов высокой энергии в детекторе ATLAS

Рис. 1. Событие рождения двух фотонов высокой энергии в детекторе ATLAS. Рисунок с сайта atlas.ch

В физике элементарных частиц назревает самое громкое открытие за последние 30 лет. Либо — самое сильное разочарование. В декабре прошлого года в данных Большого адронного коллайдера обнаружились намеки на загадочный двухфотонный всплеск при массе 750 ГэВ. На прошедшей недавно конференции Moriond 2016 экспериментальные группы представили обновленный анализ тех же данных плюс подняли данные прошлого сеанса работы. Всплеск не только остался, но и окреп.

Блиц-введение: двухфотонный всплеск при 750 ГэВ

Главной задачей физики элементарных частиц является сейчас достоверное обнаружение Новой физики, то есть хоть каких-то эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели. В микромире существует новый пласт реальности, более глубокий, чем картина мира, предлагаемая Стандартной моделью, — это совершенно точно. Однако при каких энергиях он физикам встретится и каким он будет — неизвестно. За последние десятилетия были выполнены тысячи измерений свойств элементарных частиц, но все они либо согласовывались со Стандартной моделью, либо выглядели недостаточно убедительными отклонениями.

Важность этой задачи для фундаментальной физики трудно переоценить. Да, в последние годы уже были громкие открытия: хиггсовский бозон, астрофизические нейтрино, гравитационные волны. Но это всё — завершившиеся хэппи-эндом поиски чего-то ожидаемого, теоретически предсказанного. Если же что-то откроют тут, это будет нечто по-настоящему новое, что-то такое, на что нет однозначных теоретических указаний. Без преувеличения, нам откроется совершенно новая грань микроскопического устройства Вселенной.

На поиск Новой физики нацелен и Большой адронный коллайдер. Однако, несмотря на множество результатов и постепенно растущий список подозрительных отклонений, никакого железобетонного указания на Новую физику до сих пор получено не было.

В прошлом году завершилась модернизация коллайдера, и он набрал первую, скромную пока порцию данных на полной энергии столкновений 13 ТэВ. 15 декабря прошлого года на специальном семинаре в ЦЕРНе две основные коллаборации Большого адронного коллайдера, CMS и ATLAS, показали первые результаты этого сеанса работы. В них, а в особенности — в данных ATLAS, обнаружилось нечто крайне любопытное. На графике зависимости количества двухфотонных событий от инвариантной массы двух фотонов явно выпирал широкий пик при массе 750 ГэВ; подробности см. на странице Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ. Это очень напоминает добавочный вклад от рождения и распада новой, неизвестной ранее, тяжелой частицы — или сразу нескольких частиц.

Это сообщение произвело фурор в физике частиц. Сотня теоретических статей с вариантами его объяснения вышла уже в первые две недели. Сейчас количество статей приближается к тремстам. Примечательно, что до сих пор не было ни одной, даже предварительной, научной публикации CMS и ATLAS; все эти сотни статей были вызваны лишь декабрьскими докладами. Причем тогда, в декабре, у экспериментаторов времени на анализ данных было в обрез, и потому многие вопросы оставались без ответа.

Обновленные результаты

На прошедшей на прошлой неделе конференции Moriond 2016 были обнародованы результаты более тщательного анализа уже накопленных в 2015 году данных. Доклады обеих коллабораций, а также обзор теоретических объяснений были представлены в четверг 17 марта; все слайды свободно доступны на странице научной программы конференции. Подчеркнем, что статистика событий не изменилась, но появилось достаточно времени для того, чтобы внимательно сопоставить разные данные и получить более надежные выводы.

Новый анализ, по сравнению с декабрьскими сообщениями, содержит следующие элементы:

  • выполнена более точная калибровка детекторных систем и оценка фона;
  • обе коллаборации перепроверили данные прошлого сеанса работы LHC Run 1 и включили их в анализ;
  • коллаборация CMS умудрилась выжать все возможное из «подпорченной» статистики Run 2 с выключенным магнитом детектора;
  • в предположении, что всплеск вызван одной частицей с массой 750 ГэВ, распадающейся на два фотона, было проверено, какому варианту отдают предпочтение данные: спину 0 или 2.

На рис. 2 показаны обновленные данные ATLAS, соответствующие накопленной светимости 3,2 fb−1. Здесь по вертикали отложено количество двухфотонных событий, прошедших отбор, в зависимости от инвариантной массы двух фотонов (напомним, что на том же графике, при инвариантной массе 125 ГэВ, будет виден пик, отвечающий уже знакомому всем хиггсовскому бозону). Было выполнено два разных отбора событий: один оптимизирован для частицы со спином ноль (рис. 2, слева), а второй — для частицы со спином два (рис. 2, справа). Поскольку критерии отбора различались, количество событий и распределение по инвариантной массе тоже получились неодинаковыми.

Рис. 2. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным ATLAS

Рис. 2. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным ATLAS. Отбор оптимизирован для спина ноль (слева) и спина два (справа). Черные точки — данные, красная кривая — предполагаемый фон. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации ATLAS

В обоих случаях в распределении видно превышение над плавным фоном в области 750 ГэВ. Конечно, флуктуации вверх и вниз встречаются и в других областях спектра, но в окрестности 750 ГэВ несколько точек синхронно ушли вверх относительно плавной кривой. Именно это и является указанием на то, что такое отклонение не случайно. Локальная статистическая значимость отклонения составляет 3,9σ для спина 0 — и это чуть выше, чем было в декабре, — и 3,6σ для спина 2. Глобальная статистическая значимость, учитывающая эффект множественной выборки, уменьшается до скромных 2σ.

На рис. 3 показаны аналогичные распределения, полученные детектором CMS. График слева отвечает статистике 2,7 fb−1, набранной при полностью работоспособном детекторе. График справа — это дополнительные 0,6 fb−1, которые были набраны в первый месяц работы детектора, когда из-за технической проблемы основной магнит детектора был выключен (пометки 3,8Т и 0Т как раз указывают магнитное поле детектора). Данные, набранные без магнитного поля, конечно, не раскрывают всей информации, поскольку в них не удается восстановить импульсы заряженных частиц. Но, к счастью, для фотонов это непринципиально, и, к тому же, из-за нулевого магнитного поля восстановление энергии фотонов становится чуть более точным, чем при стандартном режиме работы. Надо сказать, что необходимость выработать новую стратегию анализа и выцарапать данные из «дефектной» статистики стала вызовом для коллаборации CMS, и она с ним успешно справилась.

Рис. 3. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным CMS

Рис. 3. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным CMS. Слева: данные, набранные с полностью рабочим детектором. Справа: данные, набранные при нулевом магнитном поле. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации CMS

В данных CMS тоже видно превышение над фоном в районе 750 ГэВ. Причем свой вклад, пусть и небольшой, внесли и данные без магнитного поля. Пометка EBEB на обоих графиках обозначает такую конфигурацию, когда оба фотона попадают в основной детекторный цилиндр. У коллаборации CMS есть также данные и по конфигурации, когда один фотон попадает в цилиндр, а второй — в торцевой субдетектор; превышение заметно и там. Локальная статистическая значимость отклонения достигает 2,9σ в предположении узкого резонанса, что тоже чуть выше, чем было в декабре.

Сравнение с данными Run 1

Когда в декабре обе коллаборации рассказали про двухфотонный пик, первый вопрос к ним был: а что показал сеанс Run 1 в этой области масс? Тогда полноценного ответа на этот вопрос не прозвучало: экспериментаторам просто не хватило времени вновь проанализировать старые данные. Сейчас же обе коллаборации такой анализ провели — и он, похоже, поддерживает вывод об отклонении!

Тут следует пояснить, как соотносятся друг с другом данные Run 1 и Run 2. В ходе трехлетнего сеанса Run 1 было набрано примерно в 8 раз больше статистики, чем в только начавшемся сеансе Run 2. Однако сейчас энергия столкновений подросла с 8 до 13 ТэВ — и, как следствие, резко выросла вероятность высокоэнергетических событий (для этого, собственно, энергию и поднимали). Для самого естественного предположения о новой частице — резонанса с массой 750 ГэВ, рождающегося за счет столкновения глюонов, — сечение рождения возрастает в 4,7 раза. Это значит, что кое-какие намеки на него должны были быть видны и в данных Run 1. При других предположениях (например, рождение еще более тяжелой новой частицы, которая распадается каскадно) усиление может составлять 10 и более раз. Поэтому, в рамках этих предположений, отсутствие всплеска в данных Run 1 не вызывает вопросов.

На рис. 4 показаны результаты новой обработки всей статистики, накопленной ATLAS при энергии 8 ТэВ. Отбор велся так же, как и раньше, однако калибровка регистрации фотонов и метод анализа — новые. Здесь тоже видно небольшое, но вполне заметное глазом превышение как раз в нужной области масс и примерно той же формы. Статистическая значимость отклонения составляет 1,9σ. При этом обратите внимание, что никакой поправки на эффект множественной выборки уже делать не надо — ведь мы ищем сигнал не хоть где-нибудь, а проверяем гипотезу о вполне конкретной локализованной аномалии. Получается, двухфотонный пик при 750 ГэВ уже начал проступать и в данных Run 1, но только он был тогда слишком слабым, чтобы вызвать подозрения.

Рис. 4. Новый анализ старых данных Run 1 при энергии 8 ТэВ

Рис. 4. Новый анализ старых данных Run 1 при энергии 8 ТэВ. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации ATLAS

Какой окажется статистическая значимость, если объединить данные Run 1 и Run 2? Коллаборация ATLAS остановилась в шаге от этого, потенциально сенсационного, сообщения. Цена и значение каждого заявления сейчас настолько велики, что коллаборация приняла решение перестраховаться и воздержалась пока от такого заявления (хотя слухи о возможности такого сообщения циркулировали).

Зато хороший пример подала коллаборация CMS. В ее докладе сообщается, что при учете данных Run 1 общая локальная статистическая значимость сигнала вырастает с 2,9 до 3,4σ. Глобальная, впрочем, остается низкой — всего 1,6σ, но она тоже заметно подросла с декабря.

Промежуточный итог

Тот факт, что все эти отклонения попадают на одинаковую массу, вызывает у физиков настоящее воодушевление. Всем очень хотелось бы увидеть объединенный результат ATLAS и CMS — но ясно, что сейчас этого числа никто официально не предъявит. Неофициальная субъективная оценка на глаз такова: суммарный эффект от трех отклонений — 3,9σ (ATLAS, 13 ТэВ), 1,9σ (ATLAS, 8 ТэВ), 3,4σ (CMS, Run 1 + Run 2), — сглаженных эффектом множественной выборки, тянет как минимум на 4σ в глобальной статистической значимости.

Впрочем, тут же следует резко охладить пыл. Выцарапывание данных из маленькой статистки — задача очень сложная. Напомним, что все выводы о наличии нового всплеска завязаны на уверенность, что мы можем адекватно описать фон в этой области. Но насколько она оправдана? Скажем, если снова взглянуть на рис. 4, то видно, что данные превышают красную кривую (то есть оценку фона) не только при 750 ГэВ, но и в области 1 ТэВ. Там вряд ли есть что-то необычное — ведь данные при 13 ТэВ ничего там не показали. Но если чуть подправить фон, сделать его более крутым, то и вожделенный сигнал ослабнет.

Да, пик на рис. 2 и 3 выглядит внушительно. Но столь же внушительно выглядели и другие пики, в том числе и на LHC, — скажем, недавний всплеск при 2 ТэВ в данных Run 1. Однако не похоже, чтобы новый сеанс коллайдера подтверждал то «двухТэВное» отклонение. Поэтому требование порога в 5 стандартных отклонений для такого важного результата совершенно оправданно. Собственно, даже теоретики — а они имеют склонность интерпретировать отклонения излишне оптимистично — говорят о новых результатах в достаточно сдержанных выражениях (см.: The Two-Photon Excess at LHC Brightens Slightly).

Ясно одно: ситуация прояснится в течение этого года. Через месяц коллайдер возобновит набор данных. К лету статистика Run 2 возрастет в несколько раз. С 3-го по 10 августа пройдет главная конференция года, ICHEP-2016, и скорее всего главные результаты приберегут для нее. Но вот что нас тогда ждет — сенсация или грандиозное разочарование — мы пока не знаем. Что ж, подождем.

Источники:
1) ATLAS Coll., Diphoton searches in ATLAS // доклад Marco Delmastro на конференции Moriond-2016.
2) CMS Coll., Search for high mass diphoton resonances at CMS // доклад Pasquale Musella на конференции Moriond-2016; см. также техническую публикацию CMS-PAS-EXO-16-018.

См. также:
Список всех публикаций по двухфотонному пику при 750 ГэВ; он же в интерактивном графическом представлении.

Игорь Иванов


76
Показать комментарии (76)
Свернуть комментарии (76)

  • niki  | 23.03.2016 | 10:44 Ответить
    Есть основное предположение или надежда что это может быть?
    Самое интересное.
    Ответить
    • Игорь Иванов > niki | 24.03.2016 | 21:10 Ответить
      Без малого 300 статей — это как раз предложения, что это может быть. Я потом слегка обрисую варианты и основные вопросы к этому всплеску.
      Ответить
  • Sergeir220  | 23.03.2016 | 10:53 Ответить
    Ставлю на то, что это новый бозон Хиггса и начало расцвета суперсимметричной теории.http://elementy.ru/images/news/pmssmbenchmark_739.gif
    Ответить
    • Hermitage4All > Sergeir220 | 24.03.2016 | 09:33 Ответить
      Кого интересует ваша ставка? Мы не в казино.
      Ответить
      • Rattus > Hermitage4All | 24.03.2016 | 12:26 Ответить
        Меня например. А почему Вы спрашиваете?
        Ответить
      • niki > Hermitage4All | 24.03.2016 | 12:38 Ответить
        И меня.
        Ответить
    • Игорь Иванов > Sergeir220 | 24.03.2016 | 21:12 Ответить
      Вот как раз суперсимметричное коммюнити не слишком возбудилось по поводу этого пика. Хотя конечно варианты есть и у них.
      Ответить
    • Oskol > Sergeir220 | 25.03.2016 | 18:50 Ответить
      Получается, что теперь всё, что будут открывать впредь, всё будет "новым" бозоном Хиггса и даже те гипотетические суперпартнёры? Тогда сколько же их таких новых бозонов в теории Хиггса? Есть какая-то оценка на их число хотя бы снизу? Sergeir220, интересуюсь, а что вы готовы поставить на кон в таком случае? Например, готовы прилюдно (для ютуба) сбрить свои усы?
      Ответить
      • niki > Oskol | 27.03.2016 | 13:09 Ответить
        "ergeir220, интересуюсь, а что вы готовы поставить на кон в таком случае? Например, готовы прилюдно (для ютуба) сбрить свои усы?"

        Надеюсь Sergeir220 в глупостях участвовать не будет.
        Ответить
        • Oskol > niki | 27.03.2016 | 19:24 Ответить
          Ну почему сразу "в глупостях"? Человек предложил пари, я попросил уточнить условия! Неужели и тут крамола? Например, "газета Guardian напоминает, что недавно Хокинг проспорил 100 долларов американцу Гордону Кейну из университета штата Мичиган - он ставил на то, что физикам, работающим на Большом адронном коллайдере, не удастся обнаружить бозон Хиггса" (Читать полностью: http://42.tut.by/391265) И ничего, народ только порадовался, что физики - они тоже люди и тоже умеют шутить!
          Кстати, Ники, а что вы так опрометчиво отвечаете за Сергея220? Он вам кто: брат? сват? любовница?
          Ответить
      • Sergeir220 > Oskol | 28.03.2016 | 10:28 Ответить
        В различных суперсимметричных моделях 5-7 бозонов Хиггса и соответственно столько же суперпартнеров. Я готов поставить те же 100$ если вы готовы принять пари. Только надо как-то определится, что будет достаточным основанием для признания победителем той или иной стороны..
        Ответить
  • Minbadar  | 23.03.2016 | 19:09 Ответить
    >В обоих случаях в распределении видно превышение над плавным фоном в области 750 ГэВ. Конечно, флуктуации вверх и вниз встречаются и в других областях спектра, но в окрестности 750 ГэВ несколько точек синхронно ушли вверх относительно плавной кривой. Именно это и является указанием на то, что такое отклонение не случайно. Локальная статистическая значимость отклонения составляет 3,9σ

    Вот в этом месте меня всегда интриговал вопрос о выборе интервала для усреднения. На всех графиках он указан как 20 ГэВ. А если взять 25, 30 или 40 ГэВ? Качественно ничего не изменится, пик-то все равно широкий, все также несколько точек уйдет вверх, но вот событий в интервале станет больше, погрешности уменьшатся. Может быть мы получим значимость 4.5σ или еще сколько-то.
    Ответить
    • Игорь Иванов > Minbadar | 24.03.2016 | 21:24 Ответить
      Это вопрос правильный. Насколько я понимаю, предпочтительный размер бина в типичных поисках фиксируется по результатам моделирования до набора данных. Т.е. скажем собираются люди искать Хиггс в двухфотонном канале. Сначала проводят сеансы псевдоэксперимента и генерят псевдоданные, в которых присутствует искомый сигнал. Это не настоящие данные с коллайдера, а компьютерно сгенерированные. Затем эти псевдоданные скармливают алгоритмам обработки и пытаются вытянуть оттуда хиггсовский сигнал. А затем играются с этими алгоритмами, пытаясь настроить их так, чтобы на выходе статистическая значимость сигнала была наибольшей. Ширина бина как один из параметров алгоритма тоже при этом может варьироваться. Делают вывод, что вот такой алгоритм (с таким размером бина) будет оптимальным для данных поисков.

      Если бы происходили такие вещи, как вы говорите, то это бы обнаружили на этом этапе, еще до настоящих данных. Такое могло бы случиться, если бы экспериментаторы вообще не парились оптимизацией алгоритмов. Но они конечно в нее вкладывают большие усилия.

      Всё, затем алгоритм фиксируют и ему скармливают уже реальные данные. Если потом на каком-то этапе возникнет подозрение, что размер бина неоптимален, то вначале вновь проводят поиск оптимального метода обработки, фиксируют новый алгоритм (возможно, с новым бином), и скармливают данные ему.
      Ответить
      • Kyu > Игорь Иванов | 25.03.2016 | 03:58 Ответить
        Хороший пример, когда гипотеза о наличии эффекта приводит к выбору бина, который сделает успешным наблюдение, если эффект есть. Но, при этом делается неявное и, в общем, не всегда обоснованное допущение, что если при выбранных бинах что-то наблюдается, то эффект есть.
        Ответить
      • Oskol > Игорь Иванов | 25.03.2016 | 18:59 Ответить
        Игорь, как вы отнесётесь к такому моему предложению: просканировать "подозрительную" область с меньшим шагом по оси абсцисс, т.е. область энергии 750 ГэВ +/- 50 Гэв посмотреть с шагом скажем 5 ГэВ, т.е. уделить этой области более пристальное внимание, как это делается всегда в любом физическом эксперименте!
        Ответить
        • Игорь Иванов > Oskol | 26.03.2016 | 01:24 Ответить
          Этот анализ, конечно, можно проделать, но поскольку экспериментаторы его не делают, видимо, нет особого резона, по крайней мере сейчас. Во-первых, количество событий там так мало, что у вас будет по 1-2 события в бине. Во-вторых, энергия фотонов восстанавливается с погрешностью порядка процента. Так что инвариантная масса, полученная в каждом конкретном событии, может легко отличаться на десяток ГэВ от реального значения. При такой размазке нет смысла в более мелком шаге.

          И еще насчет слова «просканировать». На всякий случай скажу, что тут нет никакого сканирования в обычном смысле. Мы не можем настроить ускоритель на какую-то определенную инвариантную массу, а затем плавно ее менять. Мы лишь сталкиваем протоны и записываем все интересное, что происходит. А затем вытаскиваем из статистики события нужного типа и строим распределения. Какие они получились, такие получились.
          Ответить
          • Oskol > Игорь Иванов | 26.03.2016 | 11:25 Ответить
            Спасибо, толково пояснили! Но, согласитесь, две точки в выбросе над фоном - не убедительный аргумент для такого серьёзного заключения, как "открытие"! Так, что, остаётся только повторение столкновений и набор статистики?
            Ответить
            • PavelS > Oskol | 27.03.2016 | 11:42 Ответить
              Вопрос не в количестве точек, а в том, насколько в этих точках относятся сигнал к шуму. Теоретически, было бы достаточно и одной точки, если пик был бы очень узким, но ярким.
              Ответить
              • Oskol > PavelS | 27.03.2016 | 19:36 Ответить
                Думаю, что одной точки для узкого и яркого пика не достаточно! Важнее - повторяемость результатов! А это не один и не два сеанса! А ещё лучше - независимое проведение опыта на другой экспериментальной установке, как это было в случае поиска бозона на Тэватроне, помните тогда на элементах 3.07.12 прошло сообщение: "По-видимому, эти результаты Тэватрона близки к окончательным, и их существенного улучшения уже не предвидится. Эти результаты, конечно, до настоящего открытия сильно недотягивают, но они являются серьезным подспорьем для возможного открытия хиггсовского бозона на LHC, о котором многие ожидают услышать 4 июля"! Вот это - яркий пример того, о чём я сказал выше.
                Ответить
  • LyCo  | 23.03.2016 | 19:50 Ответить
    Вот не понимаю я "такой" сенсации. У меня сложилось впечатление (после прочтения данной статьи в том числе), что ситуация останется совершенно той же: теоретики напридумывают еще 100500 моделей, которые описывают эту новую частицу, а дальше что? И чем это открытие будет лучше уже нерешенных проблем вроде темной материи/энергии или кучи других? Ситуация вокруг бака кажется чем-то вроде "ура, ну вот хоть что-то открыли, вроде бы".
    Ответить
    • niki > LyCo | 23.03.2016 | 20:22 Ответить
      "теоретики напридумывают еще 100500 моделей, которые описывают эту новую частицу, а дальше что?"

      Напридумают конечно моделей. Каждая вещь моделируется множеством способов. Что-то не так?

      Дальше будет то же что и всегда. Будем больше знать.
      Ответить
    • PavelS > LyCo | 24.03.2016 | 00:04 Ответить
      Тёмную материю и тёмную энергию очень сложно исследовать, потому собственно эти штуки и "зависли" на годы без ясного понимания.

      А если на БАК получить пик, далее от него уже можно будет "плясать" чисто техническими шагами. Построить лептонный коллайдер или допилить до конца идею про мюонный коллайдер на вполне определённую энергию, сталкивать электрон-позитроны или мюоны, посмотреть, будет ли пик в них. Если будет построен линейный электрон-позитронный коллайдер, посталкивать фотоны с того же линейного коллайдера. На БАК есть смысл поискать продукты распада той же энергии не только в виде фотонов, поискать пики рядом - очень немногие теории предсказывают лишь одну новую частицу, как правило где одна, там частиц много. А если БАК проработает ещё лет 20, то он просканирует детально и большие энергии, хотя бы за счет бОльшей статистики и снижения сигнал-шум.

      И наконец, даже тот факт, что пик проступает на различных энергиях - уже это что-то говорит о его природе (см. статью). Тёмную энергию исследовать в таком ключе почти невозможно.
      Ответить
      • Сергей Домнин > PavelS | 24.03.2016 | 10:41 Ответить
        "Тёмную материю и тёмную энергию очень сложно исследовать, потому собственно эти штуки и "зависли" на годы без ясного понимания."

        Нет ли в причине их "зависания" человеческого фактора? Может, из-за него до сих пор гравитацию ТМ не заменили на антигравитацию ТЕ? Последняя выражается сохранением плотности энергии вакуума при расширении этой среды. Это бывает в том случае, когда рост плотности среды побуждает её расширяться и раздвигать находящиеся в ней объекты. Пример - расширение плёнки водорослей ряски. Физики забыли философию, которой их учили в студенчестве.
        Ответить
        • Игорь Иванов > Сергей Домнин | 24.03.2016 | 21:26 Ответить
          Вам последнее предупреждение. Если вы будете продолжать комментарии в духе, что физики сами запутались уже в своей науке, а вы лучше их знаете, как следует поступать, вы будете забанены.

          Ваши ответы на этот комментарий будут удаляться. Это не приглашение к дискуссии, а, повторюсь, последнее предупреждение.
          Ответить
          • Oskol > Игорь Иванов | 25.03.2016 | 19:40 Ответить
            Игорь, с одной стороны я с вами полностью согласен, что надо не отклоняться от заданной темы, но, согласитесь, что вопрос ТМ и ТЭ очень даже уместен в контексте вашего сообщения и вот почему: гипотеза ТМ и ТЭ - базовая в стандартной космологической модели, а гипотеза бозона Хиггса (я не оговорился, именно пока гипотеза!) - базовая в СМ микрочастиц, но вы же хорошо знаете, что эти две СМ не просто тесно связаны, а есть следствие одна другой! Каков микромир, таков и макромир! Если поле Хиггса пронизывает всю вселенную и определяет массу всех микрочастиц, то теперь, когда Н-бозон открыт, надо срочно начинать пересматривать всю Стандартную космологическую Модель, построенную на гипотезе БВ, где поле Хиггса никак не учтено, а ведь оно определяющее! Да и долю ТМ и ТЭ, которая сегодня "подсчитана" с высочайшей (правда теоретической) точностью надо пересматривать заново, т.е. надо учитывать эту новую массу, которая возможно вообще позволит закрыть ТМ и ТЭ, а заодно и стандартную космологическую модель, которую многие космологи давно считают не состоятельной! Да и с концепцией Эйнштейна тоже придётся делать соответствующие поправки, ведь базовые решения уравнений ОТО, найденные Фридманом и являющиеся сегодня классическими при построении различный моделей Вселенной, совершенно не учитывать это новое силовое поле! Вот почему подобные вопросы мне кажется надо бы рассматривать и нам потому как ...весна, господа, на улице, а в умах физиков вот вот грянет буря перемен! Надо бы готовиться и нам к этим переменам и приближать их! А лучше открытых, честных и свободных дискуссий нет ничего!
            Ответить
            • Игорь Иванов > Oskol | 26.03.2016 | 01:29 Ответить
              Еще раз, и сейчас вам персонально: если у вас исходный посыл в духе «Все физики не замечают вот такой-то вещи, а я со стороны вижу, насколько это важно» — и дальше идет объяснение своих взглядов на физику, мир, и что следует делать ученым, то вы становитесь кандидатом на бан. Если после нескольких предупреждений это продолжается, то вас блокируют. Всё очень просто — это не сайт для альтернативщиков.
              Ответить
            • VeNOO > Oskol | 26.03.2016 | 07:42 Ответить
              Напоминает распространенные в сми клише, по которым может создаться впечатление, что если что-то не ухнет, физики только и делают, что пьют Шато Марго за деньги налогоплательщиков.

              Механизм Хиггса космологи начали учитывать вскоре после его изобретения в 60-е. И вообще, стоит какой-то интересной идее объявиться в физике частиц, сразу пытаются разобраться с влиянием ее на астрофизику и космологию (тем более, что там может играть роль много физики на коллайдере недоступной) Естественно все разговоры о темной материи и темной энергии Хиггс учитывают, а вы написали какую-то ахинею.
              Ответить
              • Oskol > VeNOO | 26.03.2016 | 13:43 Ответить
                ...продолжение...
                3. Дальше – больше, вот вы обвиняете меня: «…стоит какой-то интересной идее объявиться в физике частиц, сразу пытаются разобраться с влиянием ее на астрофизику и космологию»…Стоп! Но ведь так и должно быть! У космологов – масса проблем со стандартной космологической моделью: ТБВ с его полем инфляции и нерешённой проблемой бесконечных начальных физических условий, не может объяснить темные потоки Кашлинского, спиновую асимметрию галактик, проблему старых звёзд в шаровых скоплениях и возраст протогалактик и ещё массу вещей, которые не позволяют считать эту гипотезу – рабочей адекватной теорией. Да именно потому, «… что там может играть роль много физики на коллайдере недоступной» учёные всей планеты и смотрят сегодня на результаты работы БАК-а затаив дыхание! А как надеялись альтернативные струнные теоретики, что открытый бозон окажется не таким стандартный, каким он оказался! Так, что и им рот заткнуть и забанить навсегда?
                Не понимаю я вас с Игорем, когда вы так реагируете на малейшую попытку задать вопрос, который касается и самой темы и десятков других тем, которые с ней теснейшим образом переплетаются!
                4. Последнее ваши слова – более чем оскорбительны: «… все разговоры о темной материи и темной энергии Хиггс учитывают, а вы написали какую-то ахинею»! Но если о ТМ и ТЭ столько разговоров и то, что они до сих пор не только не открыты, но и принесли столько нелепиц и разногласий в научное мировое сообщество, не говорит о том, что с ними надо как-то разбираться? А вы предлагаете оставить решение этой самой большой ошибки нашим детям? Жалко, что по интернету нельзя вызвать вас на дуэль, или банально …причесать вашу …причёску на вашем узколобом лбу! (надеюсь, Игорь, вы не зачтёте мне эту оценку в бан: «узкий лоб» против моей «ахинеи» не большее оскорбление!).
                Ну и самое главное, уважаемый VeNOO, не могли бы вы ответить на простой вопрос:
                если квант поля Хигса обладает массой в 125 ГэВ и оно равномерно разлито по всей Вселенной, то какова масса этого поля и кто, где и когда из космологов учёл эту массу в суммарной массе вещества-энергии Вселенной?
                Ответить
                • VeNOO > Oskol | 26.03.2016 | 15:46 Ответить
                  >VeNOO, вы хотите меня унизить или забанить?
                  Банить не могу, унижать не пытаюсь. Скорее наивно пытаюсь привести в чувство, хотя и знаю, что это без толку.

                  Вы не понимаете кого называют альтернативщиками. Вовсе не тех, кто высказывает идеи, отличные от какой-то общепризнанной доктрины, а тех, кто это делает безграмотно!

                  В реальности альтернативные идеи в науке обсуждаются всегда и в огромном количестве. Когда речь о экспериментально малоизученных вещах (включая желанную вами темную энергию и темную материю), то разных гипотез всегда хоть пруд пруди. Сам этим занимаюсь=Р Когда речь о чем-то экспериментально очень хорошо подтвержденном, то интереса значительно меньше, но все равно обсуждение вполне себе допускается. Но если поддерживается уровень грамотности.

                  А с альтами выходит как с человеком, который, услышав про круглую Землю и поле Хиггса, начинает всюду писать что Земля - это хлебный колобок, плавающий в пронизывающем все пространство варенье. Разница лишь в том, что бредовость этого может понять практически любой, а вот многое из писанины реальных альтов неспециалисты почему-то находят очень глубоким и правильным.

                  >разве Коперник, Бруно, Ньютон, Эйнштейн, да и многоуважаемый нами сам г-н Хиггс, не были в своё время альтернативщиками?
                  Из перечисленных только Бруно, да и то, если захотеть его считать не просто фантазером, а "ученым". Остальные были встречены вполне адекватно. Только в случае Коперника возникли проблемы, причем только через несколько десятилетий и не со стороны научного сообщества, а со стороны властных структур по идеологическим причинам. Они же и Бруно сожгли по тем же причинам, а не какие-то коварные ученые. В физике сейчас для подобного нет никаких причин. Намного более мягкие проблемы (уволят, устроят травлю в сми, но вряд ли сожгут) могут возникнуть сейчас у "ересей" в экономике, биологии человека, и вероятно климатологии в ряде стран.

                  Насчет Ильи Хеля, это вообще-то новостная заметка о статье других совсем авторов, рассматривающей следствия из определенного класса расширений Стандартной модели. Статья не такая великая как вам кажется, одна из многих. Но при этом опубликована в весьма престижном журнале и с тех пор набрала 15 цитат других авторов (не фонтан, но и не канула в лету) Даже от уже научпопсовой заметки Хеля до вашего сообщения очень далеко. Жаль что для вас они одинаково высокого уровня.
                  И да, космологи занимались влиянием хиггса не только в 60-е, а начиная с 60-х по сей день. Для минимальной Стандартной модели, для Стандартной модели с неминимальными взаимодействиями с гравитацией, для различных вариантов новой физики...

                  Вакуумный конденсат поля Хиггса Стандартной модели дает вклад в космологическую константу ~(246 ГэВ)^4. Кто, где и когда в первый раз учел, разбираться лень. Не удивлюсь, если это был Зельдович. Сейчас это учебный материал. Это один из кучи вкладов, которые все могут быть съедены свободной константой, которую на данный момент неизвестно как фиксировать кроме как подгоном под наблюдаемое значение. Если взять минимальный вариант, что темная энергия целиком обеспечивается космологической константой, значение этой свободной константы оказывается очень странным. В этом физики проблему и видят и пытаются ее решать.

                  Ваш бы пыл, да в конструктивное русло. Если говорят, что пишете ахинею, то первым делом надо не оскорбляться и о дуэлях мечтать, а задуматься, а не правда ли ахинею пишете. Для неспециалиста сочинить ахинею раз плюнуть. Будьте уверены, что если я начну что-то высказывать по биологии, получится тоже ахинея (во всяком случае даже просто вопросы мои вызывали у них дикий восторг).

                  Суммируя. Разные предположения всячески в науке приветствуются... если они делаются компетентно. Если некомпетентно, увы получается ахинея. Если компетентно, то этим физики вовсю занимаются и без вас, даже если у вас складывается иное ощущение. Что из себя представляет темная материя, темная энергия и как это связано с Хиггсом и возможной новой физикой они исследуют.
                  Ответить
                  • G-273 > VeNOO | 05.04.2016 | 09:23 Ответить
                    VeNOO, какой-то вы кровожадный и алогичный! Хотел пропустить ваше хамство мимо, но…отвечу за изгнанного за неугодный вопрос Оскола!
                    Вот вы утверждаете, что Оскол не понимает, «кого называют альтернативщиками». Не думаю, что он не понимает, т.к. в самом глупом определении «альтернативщик» есть ответ: тех, кто предлагает альтернативные подходы, решения, гипотезы и теории, т.е. всех тех учёных, которые всегда становятся поперёк общепризнанной науке и которые как правило всегда были нещадно ею биты, пока…наблюдательные данные не превышали некий психологический барьер, за которым врать дальше уже было просто неприлично! Вот тогда их и начинали и признавать и почитать…чаще – после их смерти.
                    Но Вы этого не понимаете или делаете вид и мордуете Оскола дальше, мол: «Вовсе не тех, кто высказывает идеи, отличные от какой-то общепризнанной доктрины, а тех, кто это делает безграмотно», но я внимательно прочитал посты вашей жертвы и не нашёл в них ни «его новые идеи, отличные от доктрины», ни доказательств его безграмотности! У вас есть такие доказательства? Тогда – на стол!
                    Вы тут многократно про его безграмотность талдычите, но что в вашем понимании «уровень грамотности»? Угодничество начальству (я - про хозяев этого уважаемого мною форума) или про общепринятую стандартную космологическую модель, место которой, как совершенно правильно сказал Оскол словами д-ра Joao Magueijo, давно в кунсткамере, поскольку оная более не в состоянии адекватно объяснять многочисленные наблюдательные данные, её противоречащие?
                    А этот вот Ваш плевок «с альтами выходит как с человеком, который, услышав про круглую Землю и поле Хиггса, начинает всюду писать что Земля - это хлебный колобок, плавающий в пронизывающем все пространство варенье. Разница лишь в том, что бредовость этого может понять практически любой, а вот многое из писанины реальных альтов неспециалисты почему-то находят очень глубоким и правильным», я считаю откровенным хамством, по той простой причине, что не имеют никакого отношения ни к Осколу, ни к другим участникам нашего форума, которые осмелились просто-напросто задать несколько безобидных вопросов, на которые так и не получили ответа!
                    Дальше в лес, больше дров! Вот Вы заверяете нас: «Только в случае Коперника возникли проблемы, причем только через несколько десятилетий и не со стороны научного сообщества, а со стороны властных структур по идеологическим причинам. Они же и Бруно сожгли по тем же причинам, а не какие-то коварные ученые. В физике сейчас для подобного нет никаких причин», а я вам не верю, т.к. вы лукавите! Да, костры инквизиции не горят сегодня, но с неугодными учёными-алтернаивщиками, подобными Копернику и Бруно, разделываются не менее жестоко и масштабно и это понятно: тут начинают играть самые низменные человеческие страсти – алчность, эгоизм, погоня за славой, словом как у Моцарта и Сальери! Вспомните хотя бы историю о скандале в НАСА, связанным с изгнанием неугодного, осмелившегося БВ назвать гипотезой о котором сообщалось на Элементах.
                    Теперь о научпопсовой заметке Ильи Хеля, ну это уже полное передёргивание фактов! Оскол попытался напомнить форуму, что с открытием бозона Хиггса, возникли проблемы у теории БВ, которая по утверждению её сторонников, точнее-точно расписывает всю биографию Вселенной от 10 в минус 40 секунды до нашего времени, но….ничего не говорить о поле Хиггса, которое заливает всё пространства космоса! А Хель как рах и упомянул о том, что этой проблемой хиггсогинеза учёные только-только и начинают заниматься! И ежику с дырочкой в правом боку понятно, что при этом придётся кардинально пересматривать все устоявшиеся догматы и переписывать всё фактически заново! А всю общепризнанную писанину отправлять на свалку! Где здесь – неграмотность и альтернативщина со стороны Оскола или неграмотного популяриста науки Илюши Хеля?
                    Очень интересный на мой взгляд вопрос поставил Оскол и в отношении массы поля Хиггса во Вселенной! Вы не должны не знать, что масса материи Вселенной давно померена космологами до процента: 5% - барионной материи, 25% - ТМ и 70% - ТЭ! А где масса поля Хиггса? А что вы ответили Осколу: «…вакуумный конденсат поля Хиггса Стандартной модели дает вклад в космологическую константу ~(246 ГэВ)^4». Да не об этом Вас спрашивал Оскол! Или сами не поняли или Оскол опять проявил свою ну абсолютную неграмотность? Так сколько весит поле Хиггса?
                    Вот прочитал это ваше про новую физику «…космологи занимались влиянием хиггса не только в 60-е, а начиная с 60-х по сей день. Для минимальной Стандартной модели, для Стандартной модели с неминимальными взаимодействиями с гравитацией, для различных вариантов новой физики...» и как-то тоскливо стало! Как могли космологи заниматься хиггсом с 60-х, если о его вкладе в ТБВ нигде ни слова? Да ведь именно об этом и спросил вас Оскол – о хиггсогинезе, т.е. о влиянии нашего любимого бозона на БВ! Ведь если эта гипотеза верна, то именно в первые мгновения БВ как раз и случился акт творения вещества под воздействием поля хиггса, о чёт в ТБВ ни слова!
                    Поэтому, уважаемый VeNOO… «Ваш бы пыл, да в конструктивное русло», а вы несёте тут ахинею, которую «для неспециалиста сочинить ахинею раз плюнуть», а ещё бессовестно оскорбляете уважаемых участников высокого научно форума, будучи абсолютно уверены в своей ненаказуемости
                    Суммируя, скажу свое сожаление о таких неумных высказываниях в адрес порядочных людей, хотя согласен, что «разные предположения всячески в науке приветствуются... если они делаются компетентно», чего я как раз и не нашёл у Вас, г-н VeNOO, а «если некомпетентно, увы получается ахинея».
                    А вот это Ваше – «Если компетентно, то этим физики вовсю занимаются и без вас, даже если у вас складывается иное ощущение», я считаю верхом абсурда и цинизма! Эта Ваша злобная ахинея говорит о том, что Вы абсолютно не компетентный человек ни в области науки физики, ни просто как культурный человек! Думаю, что кризисы в науке создаются именно такими людьми, как Вы!
                    Ответить
        • Oskol > Сергей Домнин | 26.03.2016 | 13:34 Ответить
          Только вы не забудьте теперь к плотности среды и плотности энергии вакуума, добавить ещё и плотность энергии поля Хиггса! Кстати, а какова она эта плотность, т.е. какова масса этого поля Хиггса?
          Ответить
          • G-273 > Oskol | 05.04.2016 | 09:27 Ответить
            Уважаемый коллега, вы тоже не забывайте, что для этого надо поменять все концептуальные построения старой физики! Вот потому все с таким нетерпением ожидают проявления физики новой в экспериментах на БАК-е!
            Ответить
          • kravcov.vasilii@mail.ru > Oskol | 31.05.2016 | 01:27 Ответить
            Согласно одной из гипотез, инфлатонами могут являться бозоны Хиггса - так что ответы на свои вопросы можете почерпнуть из инфляционных космологических моделей
            Ответить
      • LyCo > PavelS | 24.03.2016 | 14:20 Ответить
        Про темную материю это так, к слову, есть же множество других открытых проблем. Но решаются они удивительным образом: а давайте делать эксперименты, пока что-нибудь пойдет не так, как ожидалось. На мой взгляд это очень странная методология.

        Далее, вместо стандартной модели у нас появится стандартная модель с костылями, которые описывают отклонения. Вау, я уже переполняюсь энтузиазмом.

        На самом деле я переполняюсь ощущением, что фундаментальная физика высоких энергий стала жить в каком-то исключительно своем мирке, где строят все более мощные ускорители, чтобы придумывать все более навороченные математические модели. Которые ничего не объясняют и не проясняют, и которые нельзя использовать даже для того, чтобы предсказать, как себя будет вести плазма в термоядерном реакторе. Эти эксперименты даже не дают нового понимания природы, потому что перешли на концепцию "заткнись и считай". Зачем тогда это все вообще нужно, чтобы физикам было во что поиграть?
        Ответить
        • ovz > LyCo | 24.03.2016 | 15:24 Ответить
          Игорь. Спасибо огромное за долгожданную статью.
          ---
          "...где строят все более мощные ускорители, чтобы придумывать все более навороченные математические модели..."

          Какое то у вас превратное представление. Ускорители строят как раз для того, что бы в результате экспериментов отсеять как можно больше навороченных моделей. Оставить только то, что согласуется с экспериментом.
          Ответить
          • Kyu > ovz | 25.03.2016 | 04:11 Ответить
            Ускорители строят не для этого. Эксперимент не хочет быть на поводу у теории, а теория не хочет быть рабыней эксперимента. Вследствие этой коллизии, заветная цель эксперимента - открыть новое и утереть нос теоретикам. Кроме того, непременная цель расходования средств - поддержание существования и непрерывного воспроизведения сообщества.
            Ответить
            • G-273 > Kyu | 02.04.2016 | 17:49 Ответить
              "Эксперимент не хочет быть на поводу у теории"
              Да мало ли что ещё не хочет эксперимент, но придётся подчиниться общепрннятому на сегодня правилу: какова теория, такова и окружающая реальность! И попробуйте меня убедить в противоположном!
              Ответить
  • Hermitage4All  | 24.03.2016 | 09:31 Ответить
    Сдается мне, пшик и клевета. Если присмотреться, сразу за этим пиком точки тоже пляшут вверх-вниз, а потом вообще беда начинается. Не всегда строго математический подход дает хороший результат. Иногда еще воображение полезно включать.
    Ответить
    • Игорь Иванов > Hermitage4All | 24.03.2016 | 21:30 Ответить
      > Не всегда строго математический подход дает хороший результат.

      Комментария в духе, что вы лучше ученых знаете, как им изучать природу, — это прямая дорога к вашему бану. Будьте добры, примите к сведению правила модерации в комментариях к моим новостям: http://igorivanov.blogspot.com/p/elementy-comments.html
      Ответить
      • Hermitage4All > Игорь Иванов | 24.03.2016 | 22:39 Ответить
        > вы лучше ученых знаете, как им изучать природу

        т.е. меня из ученых исключили априори?
        Честно, не буду размусоливать эту тему дальше, хотя и грубиянить вам не позволю.
        Ответить
    • Андрей Быстрицкий > Hermitage4All | 25.03.2016 | 13:30 Ответить
      Если за воображением не идёт матподход - это точно пшик.
      Ответить
      • Oskol > Андрей Быстрицкий | 26.03.2016 | 15:02 Ответить
        Вы преувеличиваете, по-моему, роль матподхода, уважаемый! Математика - тот же язык, что и привычный нам язык, которым человеки научились описывать все (!) наблюдаемые в доступном им мире предметы и явления (процессы!). Поэтому я, например, думаю, что гораздо важнее уметь описывать и в мире физике предметы и процессы сначала на обычном языке, потом - уметь строить феноменологические модели и только после этого - засовывать их в многоэтажные формулы и пр. матмодели, а потом уже - и в компьютерные! Вот, например, нечто похожее предлагает и Анатолий Демьянович Мосьпан у своей работе «Эволюция вселенной. Картина в карандаше»:

        «Существует философская максима: - понимание принципов с лихвой компенсирует незнание деталей. Глубокий космос надежно скрывает от нас абсолютное большинство деталей физических процессов происходящих там. Скорее всего, что о деталях большинства из них мы так никогда и не узнаем, но поскольку человек существо любопытное, то ему приходится, по сути, угадывать принципы действия этих процессов. Именно угадывать, поскольку мало что поддается прямым наблюдениям или надежным расчетам. И здесь уже как повезет. Вариантов, из которых надо что-то выбрать, как правило, не много. Чаще всего их нет совсем.».
        И уж совсем нельзя не согласиться с мудрым Эйнштейном:
        «Физические книги полны сложных математических формул. Но началом каждой физической теории являются мысли и идеи, а не формулы». А вы …матподход, матподход! А главное – лапы и хвост!
        Ответить
        • Андрей Быстрицкий > Oskol | 26.03.2016 | 20:22 Ответить
          Вот к чему это всё? Написал ведь - "воображение без матподхода - пшик." Не "воображение - пшик". Если воображённое - не посчитано, то грош ему цена. Да, если не воображено, а тупо посчитано - пшик тоже (хотя бывают исключения!), но если не посчитано - то пшик безо всяких исключений.
          Ответить
          • niki > Андрей Быстрицкий | 08.04.2016 | 11:46 Ответить
            Математика это инструмент. Такой же как молоток. Не все делается молотком, не все математикой. Хотя и то, и другое вещи нужные.
            Ответить
            • Андрей Быстрицкий > niki | 08.04.2016 | 12:13 Ответить
              Математика - это не молоток, это полный набор столярных инструментов. Если столяр не пользуется столярными инструментами - это не столяр. Если учёный не пользуется математикой - это не учёный.

              Как там в анекдоте? "А лучше - философы, им и корзинка не нужна".
              Ответить
            • kravcov.vasilii@mail.ru > niki | 01.06.2016 | 00:11 Ответить
              "Математика это инструмент. Такой же как молоток" Ну это с точки зрения дятла.
              Ответить
      • kravcov.vasilii@mail.ru > Андрей Быстрицкий | 31.05.2016 | 01:03 Ответить
        Или пшик - это тогда когда воображение, как мартовский кот, гуляет само по себе в отрыве от матподхода.
        Ответить
  • Арон Гутан  | 24.03.2016 | 12:32 Ответить
    З.Ы. А можно включив воображение вообще забить на основы матстата.

    Статья хорошая, но надо обратить внимание на 2 факта

    1. С набором статистики (неважно что группы отковыряли уже практически из помойного ведра, отмыли, побрызгали дезодорантом и отправили на праздничный стол :-) ) - сигма уверено растет.

    2. С ростом энергии столкновений сигма растет как на дрожжах.

    Так что надежды, что это просто статвылет совсем немного.

    Также очень интересно что собираются коллаборации делать например с "вылетом" на примерно 940-950 ГэВ??? Он есть в данных обоих групп. И у атласа он намного более явный чем пик на 750. И еще есть очень интересные данные на 1600.

    По по сообщениям в твиттере лиц особо приближенных к узким кругам у Атласа в данных непредставленных на Морионде даже по результатам уже имеющихся статистики и расчетов локальная сигма на момент проведения конференции отстоит на копейки от 5 причем не очень понятно с какой стороны.
    Ответить
    • Sergeir220 > Арон Гутан | 24.03.2016 | 13:59 Ответить
      По поводу пика на 1Тэв есть упоминание в обсуждаемой статье.
      "Скажем, если снова взглянуть на рис. 4, то видно, что данные превышают красную кривую (то есть оценку фона) не только при 750 ГэВ, но и в области 1 ТэВ. Там вряд ли есть что-то необычное — ведь данные при 13 ТэВ ничего там не показали. Но если чуть подправить фон, сделать его более крутым, то и вожделенный сигнал ослабнет."
      Так что, возможно, там все дело в фоне.
      Правда, если верить одной из суперсиммитричных моделей, начиная с 1,6 Тэв с-частицы должны посыпаться роем.
      Ответить
      • Hom > Sergeir220 | 24.03.2016 | 19:34 Ответить
        Если "всплеск" -- реальность, и есть некоторое количество такого же "добра" выше по инвариантной массе, то это может оказаться проявлением довольно естественной симметрии.
        Ответить
        • Игорь Иванов > Hom | 24.03.2016 | 21:38 Ответить
          Если всплеск реален и причем широкий, и если это первая ласточка семейства резонансов одинаковой природы, то и другие состояния тоже скорее всего будут широкими.

          А вообще, в ответ на несколько комментариев, я хочу еще раз напомнить одну базовую вещь, которую на многочисленных примерах постигаешь с первого курса универа, с первых же лаб: статистический вылет в одном бине — это совершенно нормальная картина для шума. Вот когда несколько бинов вылезают скоррелированно, это сильное указание на нечто интересное.

          Вы можете полистать ранние новости, здесь же, на Элементах, по поиску Хиггса — там всплесков на 1-2 бина было немало. Они потом сгладились.
          Ответить
          • Hom > Игорь Иванов | 24.03.2016 | 22:27 Ответить
            Уважаемый Игорь! Я не хочу забегать вперёд, просто если
            всё действительно "попрёт", будет здорово. И конечно вы
            правы в том, что ещё пока ничего не произошло.
            Ответить
            • Kyu > Hom | 25.03.2016 | 04:19 Ответить
              Как же "не произошло", если уже 300 статей надудонили?
              Ответить
              • Hom > Kyu | 25.03.2016 | 09:39 Ответить
                ...300...Имеют право, но торопиться тут не совсем правильно.
                (In my opinion.)
                Ответить
              • Арон Гутан > Kyu | 26.03.2016 | 18:35 Ответить
                Будем реалистами - если открытие состоится а все к тому и идет - экспериментаторы будут в шаге от Нобельпрайса, а если кто то сумеет подвести под всю эту историю с дифотонным резонансом (возможно что такой резонанс будет и не один!) проверяемое теоретическое объяснение то тут не будет речи ни про какие "в шаге от...". Причем очевидно что получит премию только тот (те) кто дал теоретическое обоснование первым.
                Ответить
                • Hom > Арон Гутан | 26.03.2016 | 20:06 Ответить
                  "Конфетка" -- это здорово, но не она, как правило, "driver".
                  Она обстоятельство.
                  Чистое и упорное любопытство (сuriosity) иногда ведёт к
                  истине. И каждый пытается пройти этот путь по-своему.
                  Отвечая по сути, если тут удастся "раскопать", обнаружится
                  симметрия, но "копать", имея такой статистический шум, очень
                  трудно .
                  Ответить
          • Oskol > Игорь Иванов | 26.03.2016 | 15:27 Ответить
            Браво, Игорь! И умно и смело! Но, тогда вопрос: почему столько шума в самом начале "открытия"? Не последует ли за этой трескотнёй такое же волевое решения, каким директора ЦЕРНА Ральф Хойгер буквально заставил сомневающихся учёных поверить с открытие бозона Хиггса?
            Ответить
            • Арон Гутан > Oskol | 26.03.2016 | 18:28 Ответить
              Прошлыми выходными ехал на Амундсена и по тротуару топал какой то мужик с бейсбольной битой. Тут так не принято. Я удивился. Но теперь то все понятно. Там рядом УрАН, уверен, это Ральф Хойгер и был, приезжал сомневающимся за бозон Хиггса пояснять.
              Ответить
  • Aleksserb  | 25.03.2016 | 19:54 Ответить
    Я может сейчас глупость напишу, но всё-таки хотелось бы порассуждать о теме статьи в плоскости сигналов и их спектров. Как известно, сигнал с постоянной частотой проявляется на спектре в виде набора гармоник, кратных основной частоте. Так сигнал частотой в 100 МГц даст гармоники также на частотах 200, 300, 400, ... МГЦ. Так вот, 750 - это 6-я гармоника сигнала с частотой 125. А что, если из-за особенностей работы детекторов БАК или ещё чего, всего лишь наблюдается гармоника от "сигнала" бозона Хиггса?
    Ответить
    • Oskol > Aleksserb | 26.03.2016 | 15:30 Ответить
      Вопрос однако! Но тогда, где остальные 5-ть сигналов от промежуточных гармоник?
      Ответить
    • tetrapack > Aleksserb | 27.03.2016 | 06:46 Ответить
      Вы пишите про электроматнитный сигнал - электромагнитную волну. Здесь да, за счет исходно волновой природы сигнала, и наводимых им периодических процессов в антенне и детекторе и возникает натуральный ряд гармоник.
      Тут же совершенно другие процессы. Нет никаких периодических (тем более гармонических) воздействий. Есть вероятность столкновения партонных плотностей в протонах, вероятность образования Н-бозона (или других частиц) и его распада на те или иные продукты. Таких простых связей между массами промежуточных частиц, как вы указали, здесь быть не должно. Теоретически (я уже спрашивал у Игоря) значения массы нового резонанса, ровно в 6 раз большее массы Н-бозона может быть не совпадением, а следствием какой-то симметрии. Но, опять же, это далеко не так просто, как с гармониками электромагнитного сигнала.
      Ответить
  • nicolaus  | 25.03.2016 | 21:27 Ответить
    Если на графике посмотреть участок от 200 до 500 GеV, то явно видно, что кривая графика плотности событий также не ровная. Если растянуть масштаб графика по вертикали вблизи кривой так, чтобы погрешность определения количества событий в каждой полосе участка была сопоставимой с погрешностью вблизи точки 750 GеV, то возможно величины флуктуаций на этом графике будут выше, чем пик вблизи 750 GеV.
    Следовательно, можно утверждать, что на участке от 200 до 500 GеV с той-же степенью вероятности есть события, которые требуют объяснения.
    Ответить
    • Игорь Иванов > nicolaus | 26.03.2016 | 01:38 Ответить
      Вы почему-то уверены, что никто не догадался это проделать. Откройте слайды докладов и посмотрите на графики ограничений сверху на сечение как функцию инвариантной массы (например, стр.14 в докладе ATLAS).
      Ответить
      • nicolaus > Игорь Иванов | 26.03.2016 | 13:42 Ответить
        Игорь, спасибо что ответили.
        Если посмотреть на график на странице 10 внизу [https://indico.in2p3.fr/event/12279/session/12/contribution/163/material/slides/1.pdf], то количество попаданий фотонов на отдельных интервалах превышает число 20 относительно фона. Это выше чем число попаданий в интервале вблизи 450 GеV. Можно предположить, что длина вертикальных черточек у отметок событий соответствует погрешности измерений и что эта погрешность определяется вероятностью непопадания в заданный интервал по причине неточности определения детектором энергии фотонов. При этом вероятность непопадания фотона на относительно широком интервале энергии приближается к нулю (если фотон с некоторой степенью вероятности не попадет в заданный (узкий) интервал, то он с дополняющей до 1 вероятностью окажется в соседних интервалах), поэтому, если выполнить фильтрацию данных графика на участке от 300 до 750 GеV с усреднением 60GеV или более, то выявится тренд, который покажет отклонение данных от фона. При этом невооруженным глазом видно, что этот тренд на графике стр. 10 на участке от 300 до 750 GеV будет выглядеть в виде отрезка (в первом приближении) пересекающего линию фона слева направо и снизу вверх под углом примерно 30гр или в виде сглаженной кривой. Эта кривая будет иметь очень высокую достоверность, поскольку погрешность измерения энергии детектора не будет сильно влиять на характер этой кривой, а статистика будет высокой. Как объяснить предполагаемое отклонение этой кривой от фона?
        Ответить
        • PavelS > nicolaus | 27.03.2016 | 12:03 Ответить
          Мне казалось что графики выражают несколько другое. По горизонтали - энергия, по вертикали - количество событий, детектированных на данной энергии. Т.е. точка - это не одно событие, у которого мы неточно померили энергию, а всё множество событий, которые имеют одну и ту же энергию согласно показаниям прибора. Истинное количество событий может быть другим (часть событий потеряна в трубу), также энергия может быть другой (криво померили). При этом факт испускания фотона в коллайдере - величина вообще случайная, он может появиться, может не появиться вообще, так что количество полученных фотонов в детекторе - это реализация случайной величины. Точка показывает, сколько по факту мы намерили событий - это всегда целое неотрицательное число, 0, 1, 2... Но то, что где-то мы насчитали N событий, говорит что ожидаемое среднее число событий (при наблюдении той же длительности) будет порядка N, хотя не обязательно точно равно N. Так вот мы намерили количество событий и делаем оценку того, насколько это количество может уплывать в сторону просто волей случая. Черточки по вертикали оценивают доверительные интервалы, в которых может лежать мат.ожидание (среднее) этой самой случайной величины (количества событий). Там, где мы нашли 0 событий, там мы ожидаем что их будет в среднем не более ~5 (что выражается черточкой, точное значение что-то не рассмотрю) - т.е. делается оценка сверху. Там, где их нашли 100 - там делаем оценку сверху и снизу. Другими словами, черточки показывают в каких пределах с вероятностью 99.9999% (5 сигм) будет лежать точка, если набрать существенно большую статистику.
          Ответить
          • Игорь Иванов > PavelS | 27.03.2016 | 18:34 Ответить
            Небольшое уточнение: доверительные интервалы, которые отображаются черточками по вертикали, относятся не к 5 сигмам, а к гораздо более слабым оценкам, обычно 1 сигме. Самый простой подход — это для N событий нарисовать черточки длиной корень из N. Чуть более продвинутый способ — для данного количества зарегистрированных событий нарисовать интервал ожидаемого среднего для пуассоновского распределения. Забавно, что в докладе ATLAS на стр. 10 два анализа (спин 0 и спин 2) используют эти два разных подхода для погрешностей.
            Ответить
          • nicolaus > PavelS | 28.03.2016 | 12:54 Ответить
            PavelS: «Мне казалось, что графики выражают несколько другое….»

            Я поясню, как я понимаю. Хотя, возможно, мое пояснение будет содержать ошибки.

            -«Т.е. точка - … это всё множество событий, которые имеют одну и ту же энергию согласно показаниям прибора.»
            Согласен, что точка это множество событий. Однако множество фотонов не могут иметь строго одну энергию (думаю, что спектр фотонов не проквантован). В тоже время множество фотонов могут попадать в интервал энергии шириной 20 GeV, например от 750- 10 до 750+ 10 GeV. На мой взгляд, это количество попаданий и отображено в виде точки, с указанием количества по вертикали.

            -«Истинное количество событий может быть другим (часть событий потеряна в трубу)»
            Я думаю, что для анализа используются данные, полученные в сопоставимых для всех энергий условиях (с одной и той же конструкцией детектора). При этом попадание в детектор или в трубу предсказуемо и не является случайной величиной.

            -«При этом факт испускания фотона в коллайдере - величина вообще случайная.»

            С этим я согласен. В дугой выборке с такой же статистикой для одного и того же фиксированного интервала энергии величина количества фотонов будет другой. Эта случайность определяет шум, который формируется фоном, что затрудняет измерение количества каких либо неслучайных событий.

            -«Там, где их нашли 100 - там делаем оценку сверху и снизу. Другими словами, черточки показывают в каких пределах с вероятностью 99.9999% (5 сигм) будет лежать точка, если набрать существенно большую статистику.»

            Это немного неверно. Игорь ниже написал, что величина черточки 1 сигма. Помимо этого (это уже мое), величина черточки характеризует величину шума, выраженную в событиях, которая увеличивается пропорционально квадратному корню из числа событий в выборке. Величину шума можно выразить в виде доверительных интервалов. Для фона увеличение выборки (статистики) не уменьшает абсолютную величину доверительных интервалов (доверительные интервалы не стягиваются в точку).

            В тоже время, на мой взгляд, имеются другие погрешности. Фотоны, теоретически, могут пролетать детектор не оставив следа в детекторе. Интересно, какая часть из них застревает в детекторе? Есть еще одна погрешность, которая формируется неточностью определения энергии детектором. В связи с этой погрешностью электроника детектора может поместить пойманный фотон в один из соседних интервалов энергий, вместо истинного. Я про эту погрешность выше и писал. Эта погрешность, на мой взгляд, ведет себя по другому, по отношению к погрешности, определяемой фоном. Например, в случае увеличением ширины интервала энергии она практически полностью исчезает. Дополнительно, можно назвать погрешность в виде нелинейности характеристики детектора, как по измерению энергии по шкале энергии, так и по измерению энергии при различных углах разлета частиц.
            Ответить
        • Игорь Иванов > nicolaus | 27.03.2016 | 18:39 Ответить
          Уважаемый nicolaus, дискуссия с вами быстро заходит в тупик, потому что вы, в ответ на указание у вас неточности или неправильной интерпретации, пишете ответ в несколько раз больше, в котором содержится пропорционально большее количество ошибочных утверждений. И если я потрачу полчаса и аккуратно укажу все их, вы в ответ напишите еще один или несколько пространных ответов. Вы априори исходите из того, что вы-то все правильно поняли, это я чего-то недопонял, и поэтому подробно расписываете то, что и раньше.
          Ответить
          • nicolaus > Игорь Иванов | 28.03.2016 | 13:26 Ответить
            Уважаемый Игорь, я посмотрел файл по ссылке, которую Вы указали, и там нашел график (на стр. 10 внизу) приблизительно в той форме, о которой я писал в своем комментарии и который хотел увидеть. Поэтому просто продолжил свою мысль и высказал свое мнение по поводу этого графика. Смысл написанного касается предположения, что кривая фона не соответствует средней кривой линии данных с усреднением на широком интервале от 300 до 750GeV.

            Вообще, изначально меня интересовало немного другое, чем всплески, связанные с частицами. Я думаю, что не менее интересными являются разные аномалии кривой самого фона, например медленные колебания и провалы кривой, достоверность которых может быть не менее высокой, чем пик от бозона Хиггса. Возможно, с этими аномалиями как раз и связана новая физика.
            Ответить
  • PavelS  | 27.03.2016 | 12:14 Ответить
    Игорь, это оффтоп, но любопытно. На каком языке вы сейчас работаете на работе с ближайшими коллегами? Английский? Другой-местный? Вы вроде где-то ближе к Льежу.
    Ответить
    • Игорь Иванов > PavelS | 27.03.2016 | 18:15 Ответить
      На английском, так проще, и к тому же коллеги тоже разных национальностей.
      А вообще я в Португалии сейчас работаю:
      https://science.dirty.ru/anons-fizik-igor-ivanov-na-sprosi-1012500/
      Ответить
  • Serg_Y  | 30.03.2016 | 22:10 Ответить
    Нелинейность это хорошо, есть смысл допиливать железку и теорию.
    Ответить
  • Арон Гутан  | 03.04.2016 | 23:03 Ответить
    К сожалению обе группы пока что не хотят публично обсуждать остальные "выпады" в част. ~500, ~950, ~1200 и 2 пика около 1600 (все в Гэв, по данным CMS). В старых данных, да, они все не дотягивали до 2 полноценных сигм по первичным данным, когда заговорили о пике на 750Гэв, но никто с тех пор не публикует обновленную статистику по этим пикам. Исчезли они? Усилились? какова сигма сейчас? Или все же на ICHEP в августе готовят настоящую бомбу? )
    Ответить
    • G-273 > Арон Гутан | 06.04.2016 | 07:51 Ответить
      Не понимаю, зачем нам столько остальных "выпадов"? Тут с одним разобраться бы основательно, а нt тратить силы на те нечёткие пики! Да и излишества могут просто скомпрометировать само ожидание новаций! Согласитесь, что хорошего, вкусного, долгожданного не должно быть много! Тайна должна быть одна, иначе это не тайна, а серая повседневность, как те полчища бытовых адронов, что рождаются при столкновениях и которые превратились в мешающий фон, а ещё 50 лет назад за ними гонялись точно так же, как мы сегодня за новой физикой!
      Ответить
      • Арон Гутан > G-273 | 10.04.2016 | 18:44 Ответить
        Как Ваша бабушка в Норвегии поживает? Не нужен ли ей свитер? Говорят в пещерах сейчас прохладно?
        Ответить
        • G-273 > Арон Гутан | 13.04.2016 | 14:31 Ответить
          Арон, вы безнадёжно отстали от жизни! Хорошо бабушка поживает и свитер ей не нужен, потому как - глобальное потепление! Разве что купальный гарнитур на предстоящий пляжный сезон!
          Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»