En física de partículas (como con la mayoría de las ciencias) estamos muy rara vez se trate con el análisis de los eventos individuales. Lo que miramos son las distribuciones de la misma medida(s) de hecho muchas veces. A partir de la realización se ajusta a estas distribuciones, se puede inferir el número de 'la señal' y 'fondo' eventos en nuestra muestra.
La señal es el proceso en que estamos interesados.
De fondo es que todos los eventos que terminan en la muestra pero no es un resultado de la señal de proceso. A menudo la mayor fuente de fondo es la combinatoria: es decir, combinaciones al azar de las partículas que se producen a terminar pareciéndose a la de la señal. Otras fuentes incluyen cosas como erróneamente o misreconstructed procesos.
Si estamos buscando en la distribución de masa invariante de un determinado estado final, la señal será a menudo un pico de forma similar. Combinatoria fondos tienden a seguir suave amplia formas (como la exponencial o simple polinomio de curvas). Sin embargo, una estadística de la fluctuación en el fondo puede resultar en un pico de forma similar. Es importante no confundir esto con la señal. La significación estadística es una medida de qué tan raro es, suponiendo que la hipótesis nula, de que una fluctuación resultará en un pico de al menos tan grande como el que se observa. En física de partículas, cuando crees que has encontrado algo, es importante citar la importancia de la medición. El estándar para el descubrimiento de la es 5σ, que corresponde a una probabilidad de 1 en 1,7 millones de euros.
Es importante tener en cuenta que nunca podemos realmente saber exactamente a que los eventos en particular son de la señal y que son de fondo. Sin embargo, puede aplicar los criterios de selección para eliminar el fondo-como los eventos y esperemos que conservan la mayor parte de la señal. Estos pueden variar desde simples recortes en las variables a la formación de complejos de aprendizaje de la máquina algoritmo para distinguir la señal de fondo.
Tomemos el ejemplo de la búsqueda del bosón de Higgs en descomposición y un par de fotones (H→γγ). Usted comienza con una muestra de los eventos grabados que contiene dos reconstruido fotones y aplicar algunos criterios de selección para filtrar los eventos de fondo que parecen menos propensos a ser de Higgs se desintegra. Si se hace una gráfica de la distribución de la masa invariante de los pares de fotones, se termina con algo que se ve como la figura de abajo:
![2-photon invariant mass distribution from CMS]()
Sabemos a priori que la combinatoria de fondo sigue una bonita forma suave, por lo que este se modela como una especie de función polinómica. La señal aparecerá como un golpe en la distribución, centrada en la masa de la partícula de Higgs (125 GeV). Esto parece ser modelado como una bifurcación de Gauss de la Bola de Cristal de la función o algo similar.
El ajuste se encontró una relación significativa pico sobre el fondo en la masa de la partícula de Higgs. A partir de esto, se puede decir (con algo de incertidumbre cuantificable) ¿cuántas H→γγ decae y cómo muchos de fondo γγ a los pares en los datos, pero no la que los hechos son reales bosones de Higgs o eventos de fondo.
