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Observar el decaer el bosón de Higgs en quarks b

Observar el decaer el bosón de Higgs en quarks b



Un nuevo paso en el mayor entendimiento del comportamiento de la materia fundamental.

El 28 de agosto, en el CERN, la colaboración ATLAS y la CMS anunciaron el descubrimiento del bosón de Higgs transformándose en quarks al fondo del decaer. Así estaba predicho por la teoría como la forma más común del bosón de decaer, pero fue difícil aislar la señal. Es un gran paso para entender cómo el bosón Higgs permite que las partículas adquieran masa. Luego de varios años, ambos experimentos obtuvieron evidencia de este decaimiento. con una confianza estadística de 5-sigma. (Ver aparte)

Los bosones de Higgs son producidos en una cantidad de millones de colisiones hechas en el Gran Acelerador de Hadrones (LHC) y duran una fracción de segundo antes de convertirse en una cascada de otras partículas. Como es imposible la observación directa, los estudiantes usan las partículas secundarias para estudiar las propiedades del bosón. Desde su descubrimiento en 2012, las personas pueden identificarse solo en el 30% de todas las formas en que puede decaer el bosón. Pero el decaimiento a un quark tipo abajo era primero. Existen diferentes tipos de quarks, entre ellos los quark b, también llamados abajo, que significa "abajo".

"La teoría predice que el 60% de los bosones de Higgs decaen en quarks bottom", indicó Viviana Cavaliere de ATLAS.

Los elementos físicos que podrían ser una parte más de la materia oscura podrían ser el resultado del decaimiento del bosón.

"Mientras que el resultado es una confirmación del Modelo Estándar, también tenemos un triunfo de nuestros equipos de análisis. Durante la primera etapa del LHC hubo dudas sobre su posible rendimiento. ATLAS y la aplicación de técnicas de análisis muy sofisticadas en nuestra gran base de datos ", comentó Karl Jakobs, vocero de ATLAS.

El resultado se había mostrado en una conferencia de física de alta energía en julio, pero ahora, junto con el CMS, los resultados se enviaron a publicar en Physical Letters B.

El anuncio es una nueva confirmación del proceso llamado "Acoplamiento de Yukawa" que proporciona masa a fermiones cargados (quarks y leptones), bloques constitutivos de la materia.

¿Qué significa n-sigma en las detecciones?
Sigma es una letra del alfabeto griego, en minúscula (la mayúscula es como el signo de sumatoria). Se usa en estadística para denotar desviación estándar y varianza (desviación al cuadrado).
Empezar con la campana de campana, campana de Gauss, distribución normal o distribución Gaussiana: se llama así a la forma que adoptó en un gráfico un conjunto de datos en la que algunos son mucho más frecuentes que otros. Esta forma de campaña es simétrica y está centrada en la media.
Aquí vemos un ejemplo, con la media en el centro del eje x y con el eje y mostrando la frecuencia de una variable.
Estos gráficos de una función, la función Gaussiana, que tiene una fórmula con las variables estadísticas como la media (μ, letra mu) y la desviación estándar (σ, letra sigma). La desviación está relacionada con el ancho de la curva.
Aquí hay otro ejemplo con cuatro curvas, tres de las cuales están centradas en μ = 0, pero con desviaciones diferentes, ya que tienen distinto ancho.
Estas distribuciones están normalizadas, lo que implica que la probabilidad total, que es el área debajo de la curva, es la unidad, es decir, que la suma de posibilidades es 1.
La cuestión central es esta: cuando más alejado que un valor de la media, es decir, cuanto más lejos esté del centro del gráfico, menos probable es que el valor sea aleatorio. Para decirlo de otro modo, es estadísticamente más significativo cuando el valor está en los extremos.
La probabilidad de que los valores sean o no sean aleatorios se calculan con una tabla. Y se puede graficar así:
Por tanto, un alcalde sigma, el mayor probabilidad de que el valor o el dato medido no sea aleatorio, sino significativo. También se puede mostrar con esta tabla que indica la confianza de que la medición del mar real y no una fluctuación, en relación con varios sigma:

Fíjese que la confianza de un dato real para 1σ (1-sigma) es 84,13%, que es la suma de todo lo que está a un lado de la marca 1σ (0,1 + 2,1 + 13,6 + 34,1 + 34,1); mientras que el resto (15,87%) que es la suma de todo lo que está del otro lado de la marca, es la probabilidad de que el valor sea aleatorio.

Fuentes y enlaces relacionados
ATLAS observa la elusiva decadencia del bosón de Higgs en un par de quarks inferiores
https://atlas.cern/updates/press-statement/observation-higgs-boson-decay-pair-bottom-quarks

Los científicos de LHC detectan la decadencia de Higgs más favorecida
https://www.symmetrymagazine.org/article/lhc-scientists-detect-most-favored-higgs-decay

¿Qué significa una detección de 1-sigma, 3-sigma o 5-sigma?
https://thecuriousastronomer.wordpress.com/2014/06/26/what-does-a-1-sigma-3-sigma-or-5-sigma-detection-mean/

Sobre las imágenes


Imagen inicial: ATLAS.
Gráficos de sigma: Dr. Rhodri Evans.

LINK DE LA FUENTE ORIGINAL

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