A természet legmélyebb szimmetriái Horváth Dezs˝o
[email protected]. RMKI, Budapest és ATOMKI, Debrecen
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.1
Vázlat Szimmetriák a részecskefizikában A CPT–invariancia Anyag és antianyag: kísérletek lassú antiprotonokkal Szuperszimmetria és a Standard Modell Új részecskék keresése: LEP és LHC
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.2
Szimmetriák Mélyebb mikroszerkezet ⇒ nagyobb szerep szimmetriáknak A részecskefizikában még fontosabbak, mint a kémiában vagy a szilárdtestfizikában Térelmélet: Noether–tétel Globális szimmetria ⇒ megmaradó mennyiség Eltolás térben ⇒ impulzus Eltolás idoben ˝ ⇒ energia Forgatás ⇒ impulzusmomentum Tükrözés ⇒ paritás Mértékszimmetria ⇒ töltés (elektromos, fermion–) Fermilab és SLAC ismeretterjeszto˝ folyóirata: symmetry — dimensions of particle physics Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.3
A Standard Modell elemi részecskéi fermion-dublettek (S = 1/2)
leptonok kvarkok
νe e
u d0
L
L
νµ
µ
c s0
L
L
ντ τ
t b0
töltés
L
0 −1 +2/3
L
−1/3
Összetett részecskék színtelenek színes kvarkokból hadronok = mezonok (qq) + barionok (qqq) Nukleonok (I = 12 ): p = (uud) n = (udd) p = (uud) √ + 0 Pionok (I = 1): π = (ud) π = (uu - dd)/ 2 π− = (ud) Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.4
Kölcsönhatások Származtatásuk lokális mértékinvarianciából de az nem ad tömeget és divergál Standard Modell: Szabad Dirac–fermion + lokális U(1) ⊗ SU (2) szimmetria ⇒ elektrogyenge kölcsönhatás (γ, Z, W± ) + lokális SU (3) szimmetria ⇒ eros ˝ kölcsönhatás (8 gluon)
+ Higgs–tér spontán szimmetriasértéssel ⇒ tömegek, integrálhatóság (Higgs-bozon)
A részecskefizika legfontosabb feladata a szimmetriák vizsgálata Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.5
CPT–invariancia Töltéstükrözés: C|p(r,t)> = |p(r, t)> Tértükrözés: P|p(r, t)> = |p(−r, t)> Idotükrözés: ˝ T |p(r, t)> = |p(r, −t)> Eros ˝ és elektromágneses kölcsönhatás tartja a paritást és a CP–t, gyenge sérti mindkettot ˝ Alapveto˝ fizikai törvény: CPT |p(r, t)> = |p(−r, −t)> = |p(r,t)> antirészecske ∼ részecske amely térben és idoben ˝ visszafelé megy. Legpontosabb CPT–teszt: 0 0 [m(K ) − m(K )]/m(average) < 10−18 Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
(mezon–szektor)
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.6
A CERN antiproton–lassítója (AD) a CPT–invariancia ellenorzésére ˝ épült Három CPT–kísérlet az AD-nál: ATRAP: q(p)/m(p) ↔ q(p)/m(p) H(2S − 1S) ↔ H(2S − 1S)
ATHENA: H(2S − 1S) ↔ H(2S − 1S) ASACUSA: q(p)2 m(p) ↔ q(p)2 m(p) µ` (p) ↔ µ` (p) Vörös: muködik, ˝ zöld: tervben ASACUSA: Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons
Tokió, CERN, Budapest, Debrecen Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.7
Az antiproton tömege és töltése Protoné jól ismert: m(p)/m(e) = 1836.15267261(85) q(e) = 1.602176462(63) C Pontosság: 5 · 10−10 és 4 · 10−8
Relatív mérés: proton ⇔ antiproton Ciklotron–frekvencia csapdában → q/m TRAP (LEAR) ⇒ ATRAP (AD) Harvard, Jülich, München, Szöul
Tokió Asakusa-negyede
Atomi átmenetek: En ≈ −mred c2 (Zα) 2 /(2n2 ) → m · q2 PS-205 (LEAR) ⇒ ASACUSA (AD)
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.8
Metastabil antiproton–atomok Anyagban (gáz, folyadék, szilárd) τ(hadron) ∼ 1 ps kivéve X− He: K− , π− : τ0 ; p: 3–4 µs Lézerspektroszkópia antiprotonos héliumatomokon
N. Morita et al, Phys. Rev. Lett. 72 (1994) 1180–1183. Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.9
Principal quantum number
m(p), q(p) mérése 40 39 38
672.8 597.3 726.1 470.7
δM p [10 6] Mp
37 36
35
_4
p He
+
e pH
372.6
+
A LE
R 2
34
723.9
_3
525.5
p He
34
+
1
1.5
2
0.5
allowed region 0.5
n=31
35
463.9
0.5
36
264.7
1
38 37
593.4
32
p
Qp
1.5
33 296.1
/M
364.4
metastable states
33
0.5
1
1.5
2
δQ p [10 6] Qp
p He + AD
1 1.5
32
short-lived states
287.4
2
n=31 l = 30
31
32
33
34
35
Orbital quantum number
Felso˝ határ CPT–sértésre: 10 ppb (10−8 ) M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, T. Yamazaki: Phys. Rev. Lett. 91 (2003) 123401. Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.10
+
A pHe atom finomszerkezete Sur ˝ uségfüggés ˝ (T = 6 K)
− F ’=L’−1/2
#,&
%$"#
f− ν
−+
/0 ./
1; 2
8
/
/9
:
52
24 3 12 =<
8 #(& ++
*
--
-
J = L+1
)
(
--
'
--
#
--
"
νHF−
f+
-
νHF+
#'&
$ "# %
νHF
$ "# %
(n,L)
+
82 1;
J =L−1
6/
−
7/8
νSHF −−
F ’=L’+1/2
−
$%"# +#&
J =L
$ "# % $%"# )#& *#&
F−=L−1/2
νHF’
--
(n’,L’)
νSHF+
+
F =L+1/2
C
@ >?
J+−=L
MW N
T
KU K
SKT
V
QN
NP
JK YX
TN MW T HH
F
HH
E
HH
D
H
IH
HH
?
HH
H
1.05
>
BCD
@A>? EBC @ >? A
R++/R++off
1.10
O MN
ν−HF
ν+HF
RK
1.15
KL
B
BCC
+
@ >? A
ν
! @A>? @A>? @A>? BCF GCB CB
Nívóséma, frekvenciaspektrum
1.00 0.95 12.86
12.88
12.90
12.92
12.94
12.96
νMW (GHz)
Elmélet ⇔ kísérlet p ∼ p ⇒ CPT OK
E. Widmann, R.S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, H. Yamaguchi, J. Eades, M. Hori, H.A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, T. Yamazaki: Phys. Rev. Lett. 89 (2002) 243402. Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.11
A jövo˝ : lassú antiproton–nyaláb Monoenergetic Ultra Slow Antiproton Source for High–precision Investigations 5.8 MeV p AD ⇒ RFQ 100 keV p RFQ ⇒ csapda > 106 p csapdában hutve ˝ (2002) ∼ 350000 lassú p kivezetve (2004) antihidrogén Cél: fékezoképesség ˝ ionizáció K. Yoshiki Franzen, N. Kuroda, H. A Torii, M. Hori, Z. Wang, H. Higaki, S. Yoneda, B. Juhász, D. Horváth, A. Mohri, K. Komaki, Y. Yamazaki: Rev. Sci. Instr., 74 (2003) 3305-3311. Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.12
Szuperszimmetria (SUSY): motiváció A Standard Modell elméleti problémái: Természetesség (hierarchia): Higgs-bozon tömege a korrekciók miatt négyzetesen divergál, ezt eliminálná, ha a fermionok és bozonok páronként léteznének. Sötét anyag: a Világegyetem tömegének túlnyomó része. Mi lehet, hogy nem észleljük, csak a gravitációs hatását? Gravitáció: nem illik bele a három másik kölcsönhatás (eros, ˝ elektromágneses, gyenge) rendszerébe. Kölcsönhatások összetartása: a SM csatolási állandói extrém nagy energián összetartanak, de nem egy pontban találkoznak. Ezeket egy fermion ⇔ bozon szimmetria megoldaná. Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.13
Szuperszimmetria: partner-részecskék Tulajdonság részecske
közönséges
SUSY
R-paritás Spin
+1 S = 12 S=1 S=0 S=2 XL, XR M(XL = XR )
-1 S=0 S = 12 S = 12 S = 32 ˜ 1, X ˜2 X ˜ 1 ) 6= M(X ˜ 2) M( X
Kiralitás Tömeg
fermion mértékbozon Higgs-bozon graviton fermion fermion
A töltések (elektromos, szín-) azonosak R-paritás: R = (−1)2S+3B+L S: spin, B: barionszám, L: leptonszám Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.14
A fermionok SUSY-partnerei Leptonok (S = 12 ) skalár leptonok (S = 0) e, µ, τ e˜ , µ˜ , τ˜ ν˜ e , ν˜ µ , ν˜ τ ν e , νµ , ντ Kvarkok (S = 12 ) skalár kvarkok (S = 0) ˜ c˜ , s˜ , ˜t, b˜ u, d, c, s, t, b u˜ , d, Antirészecske ↔ antipartner ˜2 ˜ 1, X XL , X R ↔ X
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.15
A bozonok SUSY-partnerei Elemi bozon foton: γ gyenge bozonok: Z, W+ , W− gluonok: g 1 , ... g8 Higgs-terek − H01 , H02 , H+ , H 1 2 graviton
spin 1 1 1 1 0 2
SUSY-partner spin 1 fotinó: γ˜ 2 1 zinó: Z˜ 2 1 ˜− ˜ +, W winó: W 2 1 8 gluinó: g˜ 1 , ... g˜ 8 2 1 higgszinók 2 ˜ 0, H ˜ +, H ˜− ˜ 0, H H 1 2 1 2 3 gravitinó 2
Két Higgs-dublett ⇒ 5 Higgs-bozon: h, H, A, H+ , H−
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.16
Szuperszimmetria? Szuperszimmetria nyilvánvalóan sérül: nincsenek ilyen részecskék, legfeljebb sokkal nagyobb tömeggel Mire jó egy sérül o˝ szimmetria? Higgs-mechanizmus: szimmetriasérto˝ tér ⇒ tömegek, renormálhatóság A Higgs–tér sért egy létezo˝ szimmetriát m ˝ SUSY bevezet egy nem-létezot Mindez egy racionális, kiszámítható elméletért Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.17
Szuperszimmetria: + és − elmélet természetessége
+
világegyetem hideg sötét anyaga (23 %) kölcsönhatások egyesítése gravitáció beépítése DE: SUSY-sértés mechanizmusa??
−
sokféle modellfelépítés rengeteg új paraméter m˜ ∼ 100 GeV alatt nem látjuk
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.18
MSSM Minimális Szuperszimmetrikus Standard Modell Sok egyszerusít ˝ o˝ megszorítás (határfeltétel), > 100 ⇒ 5 vagy 6 paraméter, pl.: m1/2 : fermiontömegek a nagy egyesítés energiájánál (GUE ∼ 1014 − 1015 GeV) m0 : bozontömegek (GUE) A0 : SUSY-sérto˝ hármas (X–Y–Higgs) csatolási állandók (GUE) tan β = v1 /v 2 : felso˝ és alsó Higgs-tér vákuumbeli várható értékének hányadosa mA : az egyik Higgs-bozon tömege µ: Higgszinók keveredési paramétere Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.19
SUSY-részecskék észlelése Ha részecskeállapotok keveredhetnek, keverednek Kísérlet tömeg-sajátállapotokat kereshet − ± ± ˜ +, W ˜ −, H ˜+ ˜ ˜ ˜ Charginók: {W , H } ⇒ { χ , χ 1 2 1 2} ˜ H ˜ 01 , H ˜ 02 } ⇒ {χ˜ 01 , χ˜ 02 , χ˜ 03 , χ˜ 04 } Neutralinók: {γ˜ , Z,
Keressünk szuperszimmetrikus partnereket! ˝ Tulajdonságaik modell- és paraméterfügg ok
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.20
SUSY-részecskék keresése R-paritás megmarad ⇓ Keletkezés párokban, bomlás közönséges és SUSY-részecskékre Legkönnyebb SUSY-részecske (LSP) észlelhetetlen ⇒ észleléskor hiányzó energia Melyik a legkönnyebb SUSY-részecske? ˜ Modellfüggo. ˝ MSSM: χ˜ 01 ; GMSB: G Keresés a CERN-ben: LEP, 1989 – 2000; LHC, 2007 –
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.21
A CERN gyorsítói LEP 2000–ig
˝ LHC 2007–tol?
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.22
A néhai LEP–gyorsító
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.23
A néhai LEP–gyorsító
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.24
Omni–Purpose Apparatus for LEP Large Electron Positron collider, 1989–2000
Az OPAL magyar résztvevoi: ˝ diplomamunkás doktorandusz OPAL–PhD
Csilling Ákos
RMKI
2000–
γγ
Dienes Beatrix
ATOMKI
1997–
QCD
Hajdu Csaba
RMKI
1995–
Higgs
Horváth Dezso˝
RMKI & ATOMKI
1995–
Higgs
Hudácskó Attila
DE
2003–
γγ
Igó–Kemenes Péter
Heidelberg
ifj. Krasznahorkay Attila
DE
2003–2004
γγ
Pálinkás József
DE & ATOMKI
1995–2000
QCD
Patay Gergely
BME
2004–2005
W
Pásztor Gabriella
RMKI
1995–
Higgs
Trócsányi Zoltán
DE & ATOMKI
1997–
QCD
Ujvári Balázs
DE
2001–
γγ
Vértesi Róbert
DE & RMKI
2002–
γγ
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Higgs
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.25
(
&'
)
*
(
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
%
#
$
!
!
!
"
θ
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
1989–2000
ϕ
10 m × Ø10 m
A néhai OPAL detektor
– p.26
Tipikus OPAL-esemény e+ e − → W+ W− ⇓ 4 kvark ⇓ 4 hadronzápor ⇓ 75 töltött részecske
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.27
SUSY-részecskék keresése a LEP-nél Nagyon bonyolult: nehéz megkülönböztetni SM-reakcióktól. Példa: skalár lepton e+ e− → `˜+ `˜−
Bomlás pl. `˜± →χ˜ 01 `± modellfügg o˝ valószínuséggel ˝
Keresünk e+ e− → `+ `− + hiányzó energia reakciót
Fo˝ háttér: e + e− → W+ W− → `+ ν`− ν¯
LEP-eredmény (ALEPH + DELPHI + L3 + OPAL): Nem látunk szuperszimmetrikus részecskét m˜ ∼ 90 − 100 GeV alatt (kinematikai határ) Statisztikus analízis ⇒
kizárási régiók többdimenziós paramétertérben
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.28
Higgs-bozonok keresése A SM Higgs–bozonja spin–nélküli, semleges, nehéz részecske, nem találtuk meg 95% határ:
114.4 GeV < MH < 219 GeV LEP–keresés SM–fitting
SM kiterjesztése: 2 Higgs–dublett ⇒ h 0 , A 0 , H0 , H±
Semlegeseket nehéz SM–Higgs-tol ˝ megkülönböztetni. határozott különbség: H± Keresés: e+ e− →H+ H−
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.29
A töltött Higgs–bozon keresése ˝ Képzodés párban: e+ e− →(H+ H− +ν τ τ Bomlás nehéz fermionokra: H+ → qq0(∼ cs) Három csatorna ⇒ három analízis: + ν τ− ν (leptonos : Manchester) τ τ τ e + e− →H+ H− → τ+ ντ cs + τ− ντ cs (vegyes : Hajdu Csaba) cscs (hadronos : HD) Elozetes ˝ OPAL-összesítés (Pásztor Gabriella): mH± > 75.5 GeV (95%) Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.30
Az LHC CMS–detektora
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.31
Az LHC CMS–detektora
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.32
Az LHC CMS–detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, több vas, mint Eiffel–toronyban > 2000 résztvevo˝ a világ minden tájáról ˝ szolenoidja: A világ legnagyobb (szupravezeto) átméro˝ ∼ 8 m, B = 4 Tesla
Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektor pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizika Tanszék és ATOMKI Very Forward Calorimeter: RMKI Eseményszurés: ˝ ≈ 4000 PC, 500 GBit/sec Eseménytárolás: ≈ 10 PB/év adat, 10 PB/év MC Adatkezelés: LHC Computing Grid RMKI (BUDAPEST): 100 PC, 7 TB HD Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.33
Keresés a CMS–nél Proton-proton-ütközésbol ˝ (uud + uud) sok hadron LHC: regisztrált eseményben 10-15 p-p kölcsönhatás ˝ Tiszta jel: nyalábra meroleges lepton vagy zápor, Nagyobb tömegu˝ részecskét könnyebb azonosítani. kedvezo˝ reakció ¯ „pp” → HW → bb`ν H → γγ H → WW∗ → `+ ν` − ν¯ H → ZZ∗ → `+ `− `+ `− 2mZ < m H < 700 GeV H → W+ W− → `+ ν`− ν¯ H → ZZ → `+ ` − q¯q mH > 350 GeV H → tt → W+ b W− b Higgs-tömeg mH < 120 GeV mH < 150 GeV mH < 2mZ
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.34
H → ZZ → eeqq a CMS–nél
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.35
H → γγ a CMS–nél
A CMS elektromágneses kaloriméterét erre optimalizálták
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.36
SUSY-keresés a CMS–nél Jel: SUSY-pár részecskéi → fermion + könnyebb SUSY → ... → fermionok + LSP Fermionsorozat hiányzó transzverzális energiával g˜ → b˜ b¯ → χ˜ 02 b¯ b → `˜+ `− b¯ b → χ˜ 01 ` + `− b¯ b Tömegmérés: M inv (`+ `− ) maximális értéke ⇒ M(χ˜ 02 ) − M( χ˜ 01 ) Mérés valamennyi modell valamennyi paraméterértékére?? Együttm uködés ˝ elméleti kollégákkal: ˝ kiválasztott jellemzo˝ pontok ellenorzése Adott modell és paraméterek ⇒ számszeru˝ elorejelzés ˝ a SUSY-tulajdonságokra és a reakciók valószínuségeire ˝ ⇒ kísérletileg ellen orizhet ˝ o! ˝ Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.37
Összegzés Az LHC 2007-ben indul, de csak kis intenzitással ˝ Felfedezések 2008-tól remélhet ok A 14 TeV ütközési energia mindenre elegend o: ˝ Higgs-bozon(ok), SUSY-részecskék Precíz mérésekhez e+ e − ütközteto˝ kell: International Linear Collider (ILC) LHC tervezése LEP építése el ott ˝ elindult ILC tervein már dolgoznak, csak pénz nincs még rá ITER európaisága baljós, ILC-ben meg kell tudnunk állapodni
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.38
Köszönetnyilvánítás ASACUSA együttmuködés ˝ OPAL együttm uködés ˝ CMS együttmuködés ˝ Tokiói Egyetem OTKA T033079, T042864 és T046095 TéT JAP-4/00 EU FP6 MC-ToK 509252 és IST 508833
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.39
Köszönöm a figyelmet
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.40
SUSY-modellek
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.41
+ −
−
+
e e → H H → qqτν
OPAL Preliminary: H H → qqτν, 189 - 209 GeV
(Hajdu Csaba)
Events / 2 GeV
10
Signal*100 MH± = 60 GeV
3
10 2
10
1 0.2
10 3
0.4
0.6
0.8 1 Likelihood
Events / 2 GeV
0
Events / 0.05
Likelihoodeloszlás és LH-vágás utáni tömegspektrum a töltött Higgs-bozon két hipotetikus tömegére a félig leptonos csatornában
Events / 0.05
+
Signal*100 MH± = 75 GeV
10 2
-
40 35 30 25 20 15 10 5 0
70 60
OPAL data (166) 4-fermion MH± = 60 GeV 2-fermion Signal SM bgr = 163.1 Signal = 59.8
60 80 100 Charged Higgs mass (GeV)
Data = 315 SM bgr = 315.0 Signal = 23.6
MH± = 75 GeV
50 40 30
10
20 10
1 0
0.2
0.4
0.6
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
0.8 1 Likelihood
0
60 80 100 Charged Higgs mass (GeV)
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.42
+ −
−
+
e e → H H → qqqq
˝ (Horváth Dezso)
10 2
-
Events / 2 GeV
10 3
+
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 Signal*100 MH± = 60 GeV
0
10
0.2
0.4
0.6
0.8 1 Likelihood
Events / 2 GeV
1
Events / 0.05
Likelihoodeloszlás és LH-vágás utáni tömegspektrum a töltött Higgs-bozon két hipotetikus tömegére a hadron– csatornában
Events / 0.05
OPAL Preliminary: H H → qqqq, 189 - 209 GeV
2
MH± = 60 GeV
OPAL data (595) 4-fermion 2-fermion Signal (60 GeV) SM bgr = 587.0 Signal = 124.6
60 80 100 Reconstructed mass (GeV)
140
MH± = 75 GeV
120
Data = 1100 SM bgr = 1117.8 Signal = 62.1
100 80 60
10
40
Signal*100 MH± = 75 GeV
20
1 0
0.2
0.4
0.6
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
0.8 1 Likelihood
0
60 80 100 Reconstructed mass (GeV)
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.43
+ −
+
−
Tömeg — elágazási arány területek, ahogyan 95% konfidenciával a keresési csatornák külön-külön és együttesen kizárják a 2HDM modell keretein belül (Pásztor Gabriella). ˝ El ozetes OPAL-eredmény: mH± > 75.5 GeV (95%)
Br(τν)
e e →H H : tömeghatár 1
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 τντν qqτν qqqq Combined Expected
0.3 0.2 0.1 0
50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Charged Higgs mass (GeV)
OPAL Physics Note PN509, 2002; D. Horváth: Nucl. Phys. A, 721 (2003) 453c.
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.44
A SM diadalmenete a LEP-nél Summer 2004 Measurement
Fit
(5) ∆αhad(mZ)
0.02761 ± 0.00036 0.02769
mZ [GeV]
91.1875 ± 0.0021
91.1874
ΓZ [GeV]
2.4952 ± 0.0023
2.4966
0 σhad
41.540 ± 0.037
41.481
20.767 ± 0.025
20.739
[nb]
Rl 0,l Afb
Al(Pτ) Rb
0.1465 ± 0.0032
3
Összes kísérlet többszáz mért adatából
0.21630 ± 0.00066 0.21562
0,b
0.0998 ± 0.0017
0.1040
Afb
0,c
0.0706 ± 0.0035
0.0744
Ab
0.923 ± 0.020
0.935
Ac
0.670 ± 0.026
0.668
0.1513 ± 0.0021
0.1483
sin θeff (Qfb) 0.2324 ± 0.0012
0.2314
mW [GeV]
80.425 ± 0.034
80.394
ΓW [GeV]
2.133 ± 0.069
2.093
mt [GeV]
178.0 ± 4.3
178.2
Al(SLD)
meas
0.1483 0.1723
Afb
fit
−O |/σ 1 2
0.01714 ± 0.00095 0.01650
0.1723 ± 0.0031
Rc
meas
|O 0
2 lept
Kilógó mennyiség változik Most: e+ e− → Z → bb¯ elore-hátra ˝ asszimmetriája 0
1
2
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
3 Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.45
Nem találtunk új részecskét a LEP-nél, építsünk LHC-t!
Horváth Dezs˝o: A természet legmélyebb szimmetriái
Ortvay-kollokvium, 2004. dec. 16.
– p.46