Представлены новые результаты поиска хиггсовского бозона на Тэватроне

Новые результаты по поиску хиггсовского бозона: «коэффициент недочувствительности» Тэватрона в области масс бозона от 100 до 200 ГэВ. Изображение из доклада High mass Higgs at Tevatron (PDF, 8,3 Мб), представленного на симпозиуме
Новые результаты по поиску хиггсовского бозона: «коэффициент недочувствительности» Тэватрона в области масс бозона от 100 до 200 ГэВ. Изображение из доклада High mass Higgs at Tevatron (PDF, 8,3 Мб), представленного на симпозиуме

Найти хиггсовский бозон и изучить его свойства — важнейший шаг на пути к следующей «революции» в физике элементарных частиц, которая, как надеются физики, уже не за горами. Потому поиск любых возможных проявлений хиггсовского бозона — начиная от его прямого рождения на коллайдерах высоких энергий и заканчивая тонкими эффектами при низких энергиях — присутствует в научной программе почти всех современных ускорительных экспериментов.

На изучение хиггсовского бозона нацелен и Большой адронный коллайдер. Однако пока LHC не вступил в строй и не начал набирать сколько-нибудь серьезную статистику, единственной установкой, у которой есть шанс в ближайшие год-два «увидеть» хотя бы первые признаки существования хиггсовского бозона, остается американский протон-антипротонный коллайдер Тэватрон. Он год за годом исправно набирает статистику, а параллельно с этим улучшаются и методы поиска редких процессов во всём массиве накопленных данных. В результате сейчас Тэватрон уже подошел к тому порогу чувствительности, при котором он уже может «закрыть» бозон в каком-то интервале масс или же, наоборот, увидеть сигнал его существования. Развитие этой ситуации в последние два года отслеживалось в новостях Тэватрон скоро начнет «чувствовать» хиггсовский бозон (май 2008 года), У Тэватрона есть шансы заметить хиггсовский бозон раньше LHC (март 2009 года), Обнародованы новые результаты по поиску хиггсовского бозона на Тэватроне (март 2009 года), причем в последней новости описаны данные Тэватрона, «закрывающие» стандартный хиггсовский бозон в интервале масс 160–170 ГэВ на уровне достоверности 95%.

На проходящем в эти дни симпозиуме по физике на адронных коллайдерах прозвучали два доклада с новыми результатами по поиску хиггсовского бозона на Тэватроне: Low mass Higgs at Tevatron (PDF, 3 Мб), High mass Higgs at Tevatron (PDF, 8,3 Мб). Эти результаты представлены на сводном графике (см. рисунок), на котором отложен «коэффициент недочувствительности» в области масс хиггсовского бозона от 100 до 200 ГэВ — число, показывающее, насколько Тэватрону надо еще «подтянуться», чтобы начать «чувствовать» хиггсовский бозон с той или иной массой (подробное описание см. в новости Тэватрон скоро начнет «чувствовать» хиггсовский бозон). Представленные результаты получены после объединения данных с обоих детекторов Тэватрона — CDF и DZero.

Несколько неожиданным в новых результатах оказалось то, что хиггсовский бозон теперь считается «закрытым» (с достоверностью 95%) в более узком диапазоне масс (163–166 ГэВ), чем раньше. На самом деле, причина такого поведения — просто статистическая флуктуация данных за счет фоновых процессов. (Некоторые технические подробности анализа разъяснены в сообщении в блоге Томмасо Дориго, физика-экспериментатора, участника эксперимента CDF на Тэватроне и CMS на LHC.)

Натренированному взгляду открывается еще одна особенность новых данных: ограничения на существование хиггсовского бозона с массами в районе 135 ГэВ получаются хуже, чем ожидалось на основе моделирования. Говоря очень условно, полученные данные «противятся» закрытию хиггсовского бозона. Эффект пока очень слабый, ни о чём статистически достоверном пока речи не идет. Однако полезно подчеркнуть, что если бы хиггсовский бозон действительно находился в этой области масс, то он бы начал проступать в данных именно таким образом. Не исключено, впрочем, что в будущем после набора еще большей статистики это отклонение тоже исчезнет.

Ожидается, что Тэватрон проработает до конца 2011 года. За это время планируется статистику увеличить еще вдвое, методы анализа должны стать еще более «прозорливыми», так что в ближайшие годы можно по-прежнему ожидать новых интересных результатов с Тэватрона.


7
Показать комментарии (7)
Свернуть комментарии (7)

  • PavelS  | 22.11.2009 | 00:04 Ответить
    Правильно ли я понимаю, что со сбором статистики черная линия (эксперимент) постепенно опускается, и цветная полоса (а-приорная оценка эксперимента) становится тоньше. И тут если черная линия опустится низко, то диапазон закрывается, а если выйдет за несколько сигм цветной полосы вверх, то можно говорить про открытие?
    Ответить
    • spark > PavelS | 22.11.2009 | 02:00 Ответить
      Насчет опускается -- да; насчет тоньше -- по-моему, это больше определяется методикой извлечения искомых событий из фоновой мешанины, чем самой статистикой, но вроде бы да, полоса действительно утоньшается.
      Там, где линия опустится ниже 1, считают, что хиггс закрыт (на уровне достоверности 95%, для него весь график и нарисован). Если будет сильно выходить вверх, то тогда они переключатся на другой график -- там, где отложена статистическая значимости сигнала, и уже на основании него будут говорить о наблюдении.
      Ответить
  • a_b  | 22.11.2009 | 19:28 Ответить
    Раз уж речь зашла о Тэватроне...
    Игорь, а Вы не знаете, какое продолжение у истории с внетрубным рождением мюонов?
    Вот этой: http://elementy.ru/news?discuss=430901&return=1
    Ответить
    • spark > a_b | 23.11.2009 | 01:18 Ответить
      DZero (другой эксперимент на Тэватроне) провел анализ и никакого превышения не видит. Насколько я знаю, это было доложено только на конференции, см. http://arxiv.org/abs/0906.2969 , а публикации DZero так и не было. Я потом где-то встречал мнение, что в анализе DZero тоже не всё так определенно, но подробностей не помню. В любом случае, похоже больше никто по этому поводу высказываться не хочет -- на исходную статью CDF за год всего 15 ссылок!
      Ответить
  • spark  | 23.11.2009 | 14:05 Ответить
    Сегодня вышла подробная статья про эти результаты: http://arxiv.org/abs/0911.3930
    Ответить
  • aleks4  | 27.11.2009 | 18:10 Ответить
    Господа!Вероятно,что ещё очень долго можно искать Хиггс-Бозон на всё более мощных Коллайдерах,но так и не найти.Нет этого Бозона в структуре нашего Мироздания,так же,как и кварков,в том числе и "открытых".Если быть объективным,то прочитайте мою статью:"Надо ли искать Хиггс-Бозон и кварки ?"Эта статья есть в Интернете.Есть убедительное решение проблемы строения Материи,и я готов к деловому взаимовыгодному сотрудничеству, и открыть все "секреты".Обращайтесь,и мы это сделаем.Осипов Александр Андреевич.osa2@reg.avtlg.ru
    Ответить
    • dudenkov > aleks4 | 06.12.2009 | 09:16 Ответить
      Зато есть в структуре нашего Мироздания люди, использующие тактику привлечения к себе внимания, а следовательно, и ресурсов "от противного". Вот примеры. Тысячелетия назад появилась группа людей, не умевших ничего хорошо делать руками и нашедших экстравагантный выход: распространили вирусные религии, запрещающие создание изображений кого бы то ни было или чего бы то ни было, то есть запрещающие совершение действий, позволяющих наглядно определить, является данный человек носителем прогрессивных генов дальнейшего развития способностей к орудийной деятельности, или же он дегенерат или лентяй. В недавнем прошлом появились и другие группы дегенератов, пользующиеся этой тактикой: не умеющие узнаваемо рисовать художники, рекламирующие и практикующие беспредметное искусство (результат - на выставки и в музеи уже мало кто ходит - смотреть не на что), нечувствительные к ритму и созвучиям поэты, рекламирующие и практикующие верлибр и т.п. (результат - из-за засилья таковых на полках поэзию перестали покупать и читать), музыканты без музыкального слуха, играющие атональную музыку или нескончаемые повторы, и вот сейчас началась эпоха засилья лженаук в СМИ - для создания лженаучных концепций и их рекламы через несведущих продажных журналистов не требуется глубоко знать естественные науки, и при этом у лжеученых отсутствует главное качество настоящего исследователя - склонность сомневаться во всем, что подразумевает критическое отношение к себе. На то, чтобы создавать ускорители, разрабатывать аккумулирующие весь прошлый опыт теории, проводить сложнейшие эксперименты, требуются такие знания, навыки и трудолюбие, на которые способны немногие. Но амбициозные бездари, которым слишком прозаично заниматься хоть чем-то полезным из того, на что они реально способны, не отчаиваются - ведь так удобно объявить настоящую науку, требующую способностей и труда, чепухой - и прославиться одним лишь только этим!
      Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2025 «Элементы»