html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Процесс рождения ttH окончательно открыт, но уже не вызывает энтузиазма теоретиков

Рис. 1. Статистика событий рождения топ-кварк-антикварковой пары и двух фотонов большой энергии демонстрирует в распределении по инвариантной массе двух фотонов четкий пик на массе бозона Хиггса, что позволяет уверенно говорить о регистрации процесса ttH

Рис. 1. Статистика событий рождения топ-кварк-антикварковой пары и двух фотонов большой энергии демонстрирует в распределении по инвариантной массе двух фотонов четкий пик на массе бозона Хиггса, что позволяет уверенно говорить о регистрации процесса ttH. Изображение из статьи: ATLAS Collaboration. Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector

После четырех лет поисков, сюрпризов, надежд и разочарований процесс рождения бозона Хиггса в сопровождении топ-кварк-антикварковой пары наконец-то объявлен открытым, окончательно и бесповоротно. Оба крупнейших детектора Большого адронного коллайдера, ATLAS и CMS, видят четкое указание на этот процесс на уровне статистической значимость выше 5 сигм. Коллаборация CMS сообщила об этом еще в апреле, выпустив статью Observation of ttH production, которая на днях была опубликована в журнале Physical Review Letters. Результат базировался на статистике 2016 года, объединенной с данными Run 1, благодаря чему совокупная статистическая значимость сигнала составила 5,2σ.

Коллаборация ATLAS завершила свой анализ чуть позднее, опубликовав результаты только в начале июня (см. препринт Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector). Зато она включила и данные 2017 года, доведя полную интегральную светимость до 80 fb–1, а статистическую значимость — до 6,3σ. Эта работа стала одной из самых первых публикаций, в которых наконец-то стала учитываться рекордная по своему объему статистика 2017 года. Интенсивность сигнала по сравнению с ожиданиями Стандартной модели (СМ) составила \(μ(ttH)=1,26^{+0,31}_{–0,26}\) по данным CMS и \(μ(ttH)=1,32^{+0,28}_{–0,26}\) по данным ATLAS. В пределах погрешностей результат полностью согласуется с СМ.

Рассказ об этих исследованиях появился на сайте ЦЕРНа, в журналах Physics и CERN Courier и на сайтах коллабораций. В заметке New ATLAS result establishes production of Higgs boson in association with top quarks можно найти анимацию того, как, по мере накопления данных, проступал сигнал рождения системы ttH в детекторе ATLAS. Новость разошлась также по многим СМИ, в очередной раз всколыхнув интерес публики к результатам коллайдера. Но надо отметить, что те штампованные торжественные формулировки, в которые сейчас облекается сообщение об этом открытии, скрывают от читателей самую интересную часть истории, длившуюся несколько лет и вызывавшую пристальный интерес теоретиков. Можно даже сказать сильнее: если 2–3 года назад вокруг этого процесса был ажиотаж, то к настоящему моменту все страсти улеглись, и теоретики сейчас встречают сообщения CMS и ATLAS прохладно, если не равнодушно.

Напомним кратко эту историю, за которой мы, начиная с 2015 года, следили на странице Комбинация топ-антитоп-хиггс. Первый намек на этот процесс появился в данных CMS, опубликованных в 2014 году. Уже сам факт того, что в сеансе Run 1 были видны следы этого редкого процесса, вызывал у физиков удивление: по оценкам СМ, статистики Run 1 для этого не должно было хватать. Сравнив измеренную интенсивность этого сигнала с ожиданием СМ, коллаборация CMS получила почти трехкратное превышение! Теоретики с радостью принялись объяснять это аномально интенсивное рождение в разных моделях Новой физики. Дело в том, что топ-кварк, в силу своей ненормально большой массы и, как следствие, интенсивной связи с бозоном Хиггса, всегда вызывал у теоретиков подозрение. Поэтому отклонение в рождении системы ttH вполне соответствовало ожиданиям, что тут есть место для нестандартных эффектов. Многие тогда ощущали, что физики вот-вот нащупают «болевую точку» Стандартной модели.

Данные ATLAS ситуацию не прояснили. В сентябре 2015 года, когда хиггсовские данные двух детекторов были официально объединены, аномалия в ttH-рождении сохранялась и продолжала будоражить воображение. К тому же все ждали первые данные Run 2 — ведь при повышении энергии столкновений до 13 ТэВ этот процесс рождения должен резко, вчетверо усилиться по сравнению с сеансом Run 1. Было ясно, что 2016 год либо принесет большую сенсацию, либо закроет аномалию. К тому же, в первой половине 2016 года физики пережили сильнейший за последние десятилетия шок, когда появился из ниоткуда и исчез в никуда двухфотонный всплеск при 750 ГэВ. , Едва оправившись от удара, физики говорили, что, по крайней мере, ttH-аномалия пока держится, ибо первые данные 2016 года еще сохраняли какую-то интригу. Однако в течение всего 2017 года надежды неумолимо таяли, и к декабрю стало ясно, что ничего ловить тут, увы, не приходится.

К началу 2018 года статистическая значимость этого сигнала составляла уже 4σ. По мере того как крепла надежность свидетельств в его пользу, энтузиазм теоретиков, напротив, улетучивался. Интенсивность взаимодействия бозона Хиггса с топ-кварками получалась совершенно стандартной, и было ясно, что осталось поднажать еще совсем немного, и процесс будет официально открыт. Именно это и произошло на днях. Конечно, это важный процесс, за которым физики охотились столько лет; это своеобразный «чекпойнт» хиггсовской программы коллайдера. Но былого воодушевления теоретиков он сейчас уже не вызывает.

Рис. 2. Событие — кандидат в рождение системы ttH с определенным каналом распада

Рис. 2. Событие — кандидат в рождение системы ttH с определенным каналом распада. Изображение с сайта home.cern

С точки же зрения экспериментального результата важно не только само по себе надежное открытие этого процесса, но и то, что физики научились справляться с такой сложнейшей для анализа системой частиц (рис. 2). Ведь все три рожденных частицы, топ-кварки и бозон Хиггса, — распадаются, причем на самые разные конечные состояния. Вдобавок, продукты их распадов могут сильно мешать друг другу и затруднять отбор событий. Собственно, данные 2016 года пришлось обрабатывать так долго именно в силу исключительной запутанности рожденного набора частиц. В 2017 году, демонстрируя на конференциях предварительные, противоречащие друг другу результаты по отдельным каналам распада, экспериментаторы честно признавали: видимо, мы пока плохо умеем распутывать такие сложные процессы. Сейчас они с этой задачей справились, а это значит, что теперь можно замахнуться и на другие, еще более сложные реакции рождения.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с elementy.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • elementy.ru
          • физика
          • исследования
          • домен elementy.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции