¿En siguientes Higgs $\rightarrow$ Tau Tau solar, puesto que estamos tramando la relación del $\frac{\sigma}{\sigma_{SM}}$ en el eje y, el esperado para este debería 1? ¿es decir, no deben el 68% y 95% esperado estar centrado en una línea de puntos en 1? Nada parece dar a entender que estamos esperando algo más que el modelo estándar...
No, no debería ser uno. La línea discontinua codifica la espera límite superior de la sección transversal que puede ser extraído de la misma cantidad de colisiones y espera para que el límite superior no es uno. Para los valores de la nueva partícula de masa, donde el LHC y el experimento no es lo suficientemente sensible, el límite superior uno puede imponer puede ser más grande o mucho más grande que el actual Modelo Estándar de sección transversal.
Permítanme explicar lo que se hace.
Dispone de equipos que pueden "simular" el LHC de acuerdo a las leyes del Modelo Estándar sin el bosón de Higgs incluido. Bien, este supuesto es sobre todo cierto. Ejecutar la "simulación" muchas veces y se obtiene un cierto número de eventos de un determinado tipo, por ejemplo el $\tau^+\tau^-$ estados finales que se discuten en este gráfico. Ninguno de estos eventos es realmente causado por la nueva partícula – en este caso la partícula de Higgs, – ya que en la simulación se supone que no hay ninguna nueva partícula (y de Higgs es considerado nuevo en esta etapa).
A partir de este número de colisiones con un determinado resultado, determinar cuál es la sección transversal de $\sigma$ de la partícula de Higgs producción. Sólo es positivo si hay una estadística arriba de fluke en el número de estos últimos estados – a través de los conocidos no de Higgs, la edad física de los eventos que se conoce como el "fondo". Usted obtener esta sección transversal de la partícula de Higgs producción con cierto margen de error, etc., más precisamente con algunos de distribución.
Ahora, utilizando esta distribución de la partícula de Higgs sección transversal (imaginar una Gaussiana uno, pero el CERN gente realmente calcular la forma exacta que no es del todo de Gauss) usted será capaz de decir que la partícula de Higgs, la sección transversal es casi seguro que no es muy alto porque si fuera demasiado alto, usted habría encontrado muchos más $\tau^+\tau^-$ eventos. Así, mediante la ejecución de los argumentos estadísticos, determinar el límite superior máximo de Higgs sección transversal de modo que el 95% (95% de nivel de confianza es de "dos sigma") que la partícula de Higgs, de sección transversal no puede ser mayor que este "límite superior".
Para las diferentes carreras de la misma simulación, esta calculado límite superior será diferente. Si usted sucede al azar experimentar un alza de fluke, demasiados $\tau^+\tau^-$ eventos, usted sólo será capaz de imponer un leve límite superior (un número). Si usted recibe un déficit, usted será capaz de imponer un estricto límite superior (una pequeña cantidad).
De ejecución de las simulaciones de este tipo, virtual LHC se ejecuta, puede determinar la distribución completa de "espera límites superior". El promedio o valor medio que se dibuja en el gráfico como el discontinua curva negra y la verde y amarillo "Brasil" (el nombre de la bandera) bandas alrededor indicar el 1-sigma y 2-sigma intervalos. Así que para cada valor de $m_H$, usted puede leer los intervalos: el 68% de las carreras de simulación fueron capaces de deducir que la partícula de Higgs, la sección transversal es menor, que en un 95% de certeza, que un punto en la banda verde; el 95% de las carreras de simulación fueron capaces de determinar que la partícula de Higgs, la sección transversal debe ser, al 95% de certeza, más pequeño que un punto en el $y$-eje en el verde o el amarillo de la banda.
Ahora, ejecute el experimento real, el LHC. Si el LHC funciona según el Modelo Estándar, en este caso, nos referimos a que en el Modelo Estándar, sin la partícula de Higgs, contribuciones porque consideramos que el bosón de Higgs a ser "nueva física", todavía no forma parte de la "hipótesis nula" – entonces el LHC ejecutar se comportará como una de las aleatoria de carreras de simulación. Así que la probabilidad debe ser un 68% que el límite superior podrá imponer desde el mundo real, las colisiones del LHC pertenece a la banda verde, y el 95% que pertenece a los de color verde o amarillo bandas.
Eso es lo que tú describes por el pleno de la curva negra. Así que se espera que el pleno de la curva negra es, probablemente, dentro de las bandas, el 95% del tiempo. Si fuera el verde y el amarillo de la banda, es poco probable. Si bien por encima de la banda, entonces usted tiene un claro exceso.
Por otro lado, se puede excluir el bosón de Higgs del Modelo Estándar si el real negro completo de la curva está por debajo de la "línea roja". Pero la línea roja es completamente independiente de las expectativas. Por ejemplo, mire el gráfico cerca de 145 GeV. El esperado límite superior en el Higgs sección transversal fue de más de 2 Modelo Estándar de las secciones transversales, ver rayas negro de la línea. Esto significa que uno espera que si se calcula la distribución estadística de los del mundo real observado $\tau\tau$ eventos en el LHC y deduce cuál es el máximo de Higgs sección transversal de eso, asegurándose de que no hay en más del 5% de riesgo de que esta desigualdad es malo, él será capaz de obtener que la partícula de Higgs, la sección transversal es menor que 2 veces el Modelo Estándar.
En realidad, la completa línea negra cerca de 145 GeV, se ve que tenemos alrededor de 3 veces mayor que en el Modelo Estándar. Eso significa que hubo un exceso de estos eventos, así que sólo decir, basado en el LHC colisiones, que la sección transversal no mayor a 3 veces el Modelo Estándar (con el 145 de Higgs). Así que este es más suave, menos informativo de la desigualdad de lo esperado. De cualquier manera, esencialmente, porque la relación señal-ruido es de pobres más allá (el ruido es el "fondo", mientras que la señal es la hipotética "contribución de Higgs") no es suficiente para decidir si hay un 145 GeV de Higgs o no. La no-Higgs "hipótesis nula" sin un 145 GeV de Higgs implica que la partícula de Higgs, sección transversal debe ser 0. 145 GeV de Higgs no nulo hipótesis predice que la partícula de Higgs, sección transversal debe ser $1\sigma_{SM}$, en la línea roja. Pero los datos no son concluyentes, ellos sólo dicen que el número de la derecha está por debajo de 2 (espera) o 3 (observado), lo que significa que puede ser 0 o 1.
Por otro lado, el esperado y observado de límites superiores pueden acercarse a la línea roja o por debajo de ella. Esto significa que para aquellos parámetros (y/o para los aceleradores de partículas, los canales y/o conjuntos de datos), el LHC y el experimento en este canal en particular se vuelve sensible (la señal-a-ruido se convierte en lo suficientemente bueno) y capaz de decidir si la hipótesis nula es viable o si la nueva física ha de ser añadido. En particular, cuando el total black observó línea se pone debajo de la línea roja, podrá excluir a los no-hipótesis nula de que la nueva partícula – los bosones de Higgs de una masa dada, en este caso, existe.
Se ve que no ha sucedido en el gráfico: la completa línea de color negro nunca está por debajo de la línea roja de nivel. Paradójicamente, estar muy cerca de los 125 GeV de masa del Higgs, por lo que para este valor de la misa, este experimento de mirar el $\tau\tau$ canal es capaz de excluir a los 125 GeV de Higgs (el bosón de Higgs sabemos que existen desde otros canales!) en casi un 95% de nivel, podría ser superior al 90%. A menos que esto sea un signo de una nueva física (el 126 de Higgs no interactúan con el taus de lo esperado por el Modelo Estándar), y la evidencia de esta nueva física es hasta ahora muy débil, el "cerca de" exclusión de cerca de 125 GeV es sólo debido a una baja fluctuación estadística en particular las colisiones que se han utilizado y se irá cuando más las colisiones son recogidos.
Además de referirse a la anterior pregunta y respuesta que David vinculado, voy a intentar una vez más a postular mi interpretación de estos gráficos, llamado "Brasil bandas".
En mi opinión ellos son el fenomenólogo del intento de extraer de los límites de muy pocos eventos. Una vez que hay suficiente eventos de este tipo de parcelas y sus posiciones de yoga ( de la captura de su oreja derecha detrás de la espalda con la mano izquierda) son abandonados, como la masa del Higgs parcela de CMS muestra .
El uso de estas Brasil parcelas es concentrar la atención a las regiones que no están excluidos incluso por los escasos datos, y así dar una esperanza de encontrar un deseada de higgs existe. Ahora que tenemos son inútiles.
Donde la partícula de Higgs es el valor debe ser 1 si se trata de un modelo estándar de Higgs. Vemos en el gráfico se dan sobre que la medida de crossection sobre el crossection calculado para el modelo estándar de Higgs, el valor es de 1 en el valor de 125 GeV dentro de los errores. Por lo tanto es compatible con el real Higgs visto cuando las estadísticas mejorado.
La confusión surge porque hay dos simulaciones de Monte Carlo de entrar en la "espera" de la trama. La razón es que es necesario para obtener el valor teórico , ya que no se puede encontrar analíticamente, a gran exactitud suficiente para que los errores estadísticos sería irrelevante.
La espera curvas son curvas que en el numerador immitate los datos, es decir, si los datos de 10 eventos de monte carlo se genera con 10 eventos y pasa a través de todas las limitaciones de la instalación experimental, y el denominador la teoría pura de monte carlo. Esta relación está distorsionado : El menos estadísticas ya que la masa aumenta en connivencia con el detector de limitaciones y errores desde el ideal de la masa del Higgs en cada punto de crear el distorsionada de 1 relación visto en su parcela.
Cuando uno tiene estadísticas adecuadas, el uno y único de Higgs podría aparecer como 1 en la relación observada entre y todo el resto del eje x sería deprimido debajo de 1, ya que la calculada crossection sería mucho más grande para la supuesta masa del higgs más de lo que los datos en que el valor , ya que la partícula de Higgs es de 125 GeV y sólo entonces la relación será 1. La espera sobre observó sería a la 1 todo el camino a través de, como se observó.
Como dije cuando uno tiene suficiente estadísticas de este tipo de parcelas, son inútiles.
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