Si el LHC-calcula la masa de la partícula de Higgs, que está mal, cuánto tiempo va a tomar para determinar esto con la confianza?

Question

Después vi "Particle Fever", la película sobre el Gran Colisionador de hadrones (LHC) y el éxito de la identificación del bosón de Higgs-se me hizo un poco preocupado con el equipo de manejo de las diversas negativo PR incidentes. Además, con la cantidad de dinero que se gasta y la presión para producir resultados, también se dio cuenta de que no podemos en algún momento pronto, tienen una manera de reproducir sus resultados en cualquier otro establecimiento con otros equipos de investigación.

Con esto en mente, ¿cuánto científica confianza podemos poner en cosas como la masa de la partícula de Higgs? No es que un "Higgs como" partícula fue encontrado, pero el real calculado la masa de la partícula conocida como el "bosón de Higgs"?

Esta es una pregunta sobre el método científico y la reproducibilidad de los resultados experimentales. ¿Tenemos alguna experimentos similares donde nos confirman una teoría similar, sin ser capaz de reproducir los resultados?

ACTUALIZACIÓN: ¿Cuál es el nivel de confianza de la LHC-calcula la masa de la partícula de Higgs? ¿Cómo fue este nivel de confianza determinado? ¿Cuáles son las implicaciones de lo que está equivocado? ¿Cuánto tiempo tomará antes de saber si es malo?

Gracias a todos por sus comentarios. Yo creo que este es un importante, específicos y discusión científica que puede tener específicas, respuestas efectivas.

ACTUALIZACIÓN 2: supongo que no soy el único que debe hacer estas preguntas, esto es muy interesante:

http://www.sci-news.com/physics/science-techni-higgs-discovery-higgs-boson-02266.html

"Los datos actuales no es lo suficientemente precisa para determinar exactamente lo que la partícula se. Podría ser un número de otras partículas conocidas," el Dr. Frandsen, dijo.

Una pregunta relacionada, podría ser, basado en el Frandsen et al papel, lo que si no es el Higgs?

ACTUALIZACIÓN 4/9/15: Llegó a través de este re: la reversión de la BICEP2 "descubrimiento" debido a tener un 2º equipo y 2º conjunto de instrumentos a través del telescopio Planck. Sin Planck, el equipo de BICEP2 todavía podría estar reclamando su CMB descubrimiento... tal vez por un largo período de tiempo, puede conducir a la cosmología de investigación (tiempo y dinero) en el mal la inflación cósmica "rabbit hole". Esto parece ser un ejemplo que apoya la importancia y relevancia a la cuestión que he planteado aquí sobre el LHC y la aceptación de sus "descubrimientos" sin un 2º equipo con un 2º conjunto de instrumentos (es decir, un 2º y el haz de hadrones): http://physicsworld.com/cws/article/news/2015/feb/03/galactic-dust-sounds-death-knell-for-bicep2-gravitational-wave-claim

Answer 1

La mayoría de la reproducción de los resultados en física de partículas proviene de dos fuentes:

• Compitiendo experimentos con casi simultáneamente.

  En este caso tanto en el ATLAS y CMS obtuvo resultados comparables. Ahora, ambos están utilizando el haz del LHC, así que ¿cómo sabemos que el haz es correctamente entendido? Porque mientras ellos fueron la puesta en servicio de las máquinas que reproducen docenas (literalmente múltiplos de doce) a resultados que no requieren de la máxima capacidad de la LHC. En particular, se re-descubrió el quark top y volver a medir su masa, de toda la vida y la ramificación de las proporciones.

  Por otra parte, el CERN tiene una larga y exitosa historia en la caracterización de las vigas. Ellos saben cómo hacer que las cosas.

• La puesta en marcha de la próxima generación de máquinas.

  Esto, por supuesto, no nos hará ningún bien ahora, pero es que viene. De hecho, el LHC es una máquina que responder a la misma pregunta sobre el Tevatron (hace una década se podría, después de todo, han pedido algo similar sobre el CDF y D0 el descubrimiento del quark top).

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Como un aparte, no hay que subestimar el grado en que ATLAS y CMS son máquinas diferentes, culturas diferentes y difieren en casi todos los detalles. Ni el grado en que cada una de estas organizaciones está mirando por encima de la de los hombros de otros: sí ponen en un colegial mostrar al anunciar sus resultados juntos, pero la competencia es feroz y que se toma de cada uno de los informes de distancia en busca de cosas para criticar.

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Segundo lado: un montón de investigación biomédica ha tenido un problema en los últimos años con una falta de reproducciones en todo. Y es un problema cuando los estudios son caros (lo cual es cierto en la física de partículas) y el dinero es escaso (cuando no?), entonces, ¿cómo podemos salir adelante en esta materia? Tan lejos como puedo decir que es una característica de la construcción de máquinas que son flexibles y el desarrollo de una profunda piscina de talento cuando se trata de convertir el conjunto de datos para examinar desde otro ángulo.

Answer 2

La primera dificultad en tomar una medida de este tipo es, por supuesto, para construir las instalaciones. Sin embargo, una vez a resolver todos los problemas de ingeniería y poner sus máquinas en el lugar, el experimento de flujo es bastante sencillo: ejecutar y obtener los datos, en principio sin ninguna intervención humana. Hasta aquí usted acaba de dejar que la Naturaleza haga su trabajo en una bonita manera objetiva, pero ahora viene la verdadera dificultad: cómo interpretar todas las señales del detector de componentes con el fin de obtener un solo número y una incertidumbre en la estimación?

La clave aquí es ser abierto al mundo. Esto significa que usted (un físico en cualquier instituto) se puede acceder no sólo a todos los detectores de dibujos y descripciones detalladas, pero también los datos recabados por ellos. Usted puede desarrollar su análisis de algoritmos para reconstruir los hechos y en realidad hacer una medida en forma totalmente independiente.

Cuando la medición de algo que uno de los aspectos más críticos es la calibración del instrumento. Pero incluso aquí, si no empuje el trabajo realizado en el CERN, tu puedes hacer tus propias mirando partícula con masa conocida (como el $Z$, $W^{\pm}$ bosones y muchos otros).

No ha sido este Atlas desafío donde los laicos se les pidió a proporcionar una discriminación algoritmo para distinguir entre diferentes (preprocesado) de eventos. Pasando de allí a la muy cruda de datos no es trivial, pero podría ser realizado por un equipo independiente. Una medida independiente realiza a partir de cero en el Atlas o CMS sería tan valioso como una medida de hecho en una nueva instalación.

Y con respecto a los haces de partículas, usted realmente no tiene que saber nada. De hecho, la aceleración de protones, los cuales son partículas compuestas, usted no sabe que las partículas fundamentales realidad chocó (gluones, los quarks,...) y aún menos saben de su energía de la colisión. Así que sí, son los mismos vigas en el Atlas y CMS, pero eso no importa en absoluto, porque no hay información de los laterales de viga que se introducen en la medida.

Answer 3

La pregunta es "¿cuánto científica confianza podemos poner en cosas como la masa de la partícula de Higgs". Bien, ¿cuál es el nivel de certeza? Según el CERN es de alrededor de 7 sigma. En términos simples, a las 7 de la sigma, tanto de la CMS y ATLAS, los equipos se informa de que sólo hay un 0.0000000001% de probabilidad de que no han encontrado una partícula de Higgs, partícula similar.

Answer 4

¿Tenemos alguna experimentos similares donde nos confirman una teoría sin ser capaz de reproducir los resultados?

Hoy no, pero una vez que sabemos cómo funciona la podemos repetir en una más pequeña y más barata escala.

Las primeras calculadoras electrónicas requiere de todo un piso, consume grandes cantidades de energía y de costos de un presupuesto-que revienta cantidad de dinero. Hoy, mi teléfono puede ejecutar un Coloso o IBM 7000 emulador sin interrumpir mi video de Youtube.