Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

More documents

Recommendations

Info

® ° ® ± ° ® ± ² 6.4 Status van het Standaard Model en de Higgs massa Zoals boven beschreven wordt de directe zoektocht naar het Higgs boson door LEP gedomineerd. Op dit moment ligt de onderlimiet van de Higgs massa met 95% waarschijnlijkheid bij 114.1 GeV (CERN-EP/2001-055 (July 11, 2001).) Aan de andere kant hebben we ook een bovenlimiet op de Higgs massa van LEP. Door bij LEP1 heel nauwkeurig de eigenschappen van het Z boson te meten kunnen we uit hogere orde correcties wat over de Higgs boson massa te weten komen. In het Standaard Model is de Higgs massa de enige parameter die nog niet experimenteel is bepaald. Veel andere parameters zijn tot op grote precisie bepaald. Ook zijn er theoretische berekeningen gedaan (Feynman diagrammen uit rekenen !) met een precisie die even goed is als de experimentele precisie. Door nu de berekeningen te vergelijken met de metingen kunnen de parameters in het Standaard Model zo worden aangepast, met een fit, dat de beste overeenstemming wordt bereikt. Het aantal metingen is zo groot dat de parameters overbepaald zijn en er dus ook een zelfconsistentie test is. Als twee metingen eenzelfde parameter op twee heel verschillende waardes zou willen hebben voor een goede beschrijving, kan het Standaard Model de twee metingen niet tegelijkertijd beschrijven, een teken dat er iets fundamenteels mis is met het model. Dit blijkt echter niet het geval te zijn. Integendeel, het Standaard Model kan met een unieke set parameterwaarden alle precisiedata beschrijven ! In Figuur 6.1 staan in tabelvorm de gemeten waarden van de belangrijkste grootheden en de gefitte waardes in het Standaard Model die volgen uit een simultane fit van al deze observabelen. « ¬ ¬ Measurement Pull (O meas −O fit )/σ meas -3 -2 -1 0 1 2 3 ∆α (5) had (m Z ) 0.02761 ± 0.00036 -.35 [GeV] 91.1875 ± 0.0021 .03 m Z Γ Z « ¬ [GeV] 2.4952 ± 0.0023 -.48 σ 0 [nb] 41.540 ± 0.037 1.60 σ had R l 20.767 ± 0.025 1.11 A 0,l 0.01714 ± 0.00095 .69 A fb ¯ ± ° A l (P τ ) 0.1465 ± 0.0033 -.54 R b 0.21646 ± 0.00065 1.12 R c 0.1719 ± 0.0031 -.12 A 0,b 0.0990 ± 0.0017 -2.90 A fb A fb A 0,c 0.0685 ± 0.0034 -1.71 ° ± ® ³ A b 0.922 ± 0.020 -.64 A c 0.670 ± 0.026 .06 A l (SLD) 0.1513 ± 0.0021 1.47 sin 2 θ lept eff (Q fb ) 0.2324 ± 0.0012 .86 m (LEP) [GeV] 80.450 ± 0.039 1.32 m W ´ ³ m t [GeV] 174.3 ± 5.1 -.30 m (TEV) [GeV] 80.454 ± 0.060 .93 m W Wµ ³ µ ³ sin 2 θ W (ν N) 0.2255 ± 0.0021 1.22 (Cs) -72.50 ± 0.70 .56 Q W Summer 2001 -3 -2 -1 0 1 2 3 FIGUUR 6.1. Precisiemetingen van Standaard Model observabelen en de waarden van een Standaard Model fit aan deze observabelen. De fit is overbepaald en de verdeling van “pulls” geeft een goede indicatie van de zelfconsistentie van het model. 102 Collegedictaat <strong>Hoge</strong> Energiefysica
º ¸ had » » Å » » ¿ Ç N, Ä É 6 4 theory ∆α (5) = ¸ uncertainty ¹ 0.02761± 0.00036 0.02738±0.00020 [GeV] m W » 80.6 80.5 80.4 80.3 LEP1, SLD, ν APV Data LEP2, pp − Data 68% CL Æ∆α ∆χ 2 ¼ ½¾ À Á Â Ã mH GeV] 80.2 114 300 1000 Preliminary 130 150 170 190 210 mt [GeV] 2 200 All except m t 68% CL m t (TEVATRON) Excluded Preliminary 0 20 100 400 m H [GeV] · FIGUUR 6.2. Links: De van de Standaard Model fit als functie van de Higgs massa (op logairthmische schaal). Rechtsboven: 66% waarschijnlijkheidscontouren in het vlak van de W boson en top quark massa (contouren). De voorspellingen van het Standaard Model als functie van de Higgs massa zijn ook gegeven. Rechtsonder: 66% waarschijnlijkheidscontouren in het vlak van de top quark en Higgs boson massa (contouren). Aangegeven is het gebied van Higgs boson massa’s dat door directe zoekanalyses bij LEP2 is uitgesloten. Deze figuren representeren de status in 2001 en zijn te vinden op het web: http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/plots/summer2001/. m t [GeV] 180 160 140 Excluded Preliminary È 10 10 2 10 3 m H [GeV] χ 2 35 2 In Figuur 6.2 is de situatie voor de massa van het Higgs boson weergegeven. Uit deze figuren is onder meer te concluderen dat het Higgs boson met een waarschijnlijkheid van groter dan 95% een massa heeft tussen de 114 GeV en de 188 GeV. In de volgende run van het Tevatron, tussen 2000 en 2005, zal de top quark massa waarschijnlijk tot 1 a 2 GeV precisie gemeten gaan worden. Ook bij het Tevatron kan de massa van het W boson tot ongeveer 35 MeV bepaald gaan worden en omdat deze meting helemaal onafhankelijk is van die bij LEP2 wordt de totale nauwkeurigheid van de W massa bepaling dan ongeveer ⁄ ( ) = 25 MeV. Dit geeft (zie Figuur 6.2) een betere indirecte bepaling van de Higgs boson massa. Verder zal bij voldoende luminositeit een Higgs boson met een massa tot 170 a 180 GeV bij de volgende run van het Tevatron kunnen worden gevonden of uitgesloten. We zien dat het net om de laatste vrije parameter van het Standaard Model zich al aardig begint te sluiten. Collegedictaat <strong>Hoge</strong> Energiefysica 103
Page 1 and 2:
10 januari 2002 Keuzecollege Hoge E
Page 3 and 4:
INHOUD INHOUD .....................
Page 5 and 6:
HOOFDSTUK 8 Het huidige en toekomst
Page 7 and 8:
KUN 1 TUE 1 HOOFDSTUK 1 Inleiding I
Page 9 and 10:
met x = x , y , z de plaats in de d
Page 11 and 12:
en we zien ook meteen dat als we de
Page 13 and 14:
De vervalsbreedte en de levensduur
Page 15 and 16:
Uit de tekening in Figuur 1.1 is du
Page 17 and 18:
TUE 2 HOOFDSTUK 2 Elektronen, posit
Page 19 and 20:
2.3 Het foton In eerste instantie w
Page 21 and 22:
Door de Klein-Gordon vergelijking m
Page 23 and 24:
Deze formule geeft de overgangsampl
Page 25 and 26:
T fi = - i( 2π) 4 δ( p ( 1) + p (
Page 27 and 28:
dσ = ⎛ ⎞ 1 -------------------
Page 29 and 30:
¡ ¢ Electron Beam Pulsed Magnet 1
Page 31 and 32:
De waarschijnlijksdichtheid (2.62)
Page 33 and 34:
Als we de normering van de spinoren
Page 35 and 36:
Ingeval er gesloten lussen in de Fe
Page 37 and 38:
Tr( a/ b/ c/ d/ ) = 4[ ( a ⋅ b) (
Page 39 and 40:
( σ ⋅ ( p + eA) ) 2 = σ ⋅ ( p
Page 41 and 42:
2.10 Opgaven 2.1 Laat zien dat form
Page 43 and 44:
KUN 4 TUE 4 HOOFDSTUK 3 Leptonen: M
Page 45 and 46:
In analogie met “gewone” spin z
Page 47 and 48:
µ Z µ - gW 3 + g'B µ = ---------
Page 49 and 50:
foton en dus een onderdrukking van
Page 51 and 52:
Hierin is over ω 2 ω 2 levensduur
Page 53 and 54:
waar, bijvoorbeeld, de symmetriegro
Page 55 and 56:
3.9 Opgaven 3.1 In de LEP ring word
Page 57 and 58: KUN 5 TUE 5 HOOFDSTUK 4 Van hadrone
Page 59 and 60: ) 2 . . - ) 1 ) 1/2 + . . + + .. .
Page 61 and 62: Baryon qqq Q S p uud +1 0 n udd 0 0
Page 63 and 64: KUN 6 TUE 6 4.4 Diep inelastische e
Page 65 and 66: waaruit volgt dat: q µ proton W µ
Page 67 and 68: 10° in a laboratorium systeem uitg
Page 69 and 70: F 1 ( x) xF 2 ( x) = = 4 -----u ( x
Page 71 and 72: ∂ νF µν = 0 (4.50) en geven oo
Page 73 and 74: 1 + x + x 2 + x 3 + … en inderdaa
Page 75 and 76: d_c LF LI R K F o ‚ƒ ƒˆ‡ „
Page 77 and 78: waarvoor de kleurfactor wordt: c 1
Page 79 and 80: KUN 9 TUE 7 leinden goed beschrijft
Page 81 and 82: Het top quark is recentelijk ontdek
Page 83 and 84: 1 - λ 2 ⁄ 2 λ λ 3 A( ρ - iη)
Page 85 and 86: σ( e + e - → qq) 4.11 Geef een v
Page 87 and 88: KUN 10 HOOFDSTUK 5 Pariteit, lading
Page 89 and 90: 5.4 Tabulering van deeltjeseigensch
Page 91 and 92: Zowel K 0 als K 0 kunnen vervallen
Page 93 and 94: η + η 00 - = ε . (5.15) = ε De
Page 95 and 96: 5.7 Het CPT theorema Door Pauli, Zu
Page 97 and 98: 5.10 Opgaven 5.1 Wat is de pariteit
Page 99 and 100: KUN 11 TUE 8 HOOFDSTUK 6 Massa en h
Page 101 and 102: 6.2 Nog eens U(1)xSU(2) ijktheorie
Page 103 and 104: We zien nu dat het veld ρ een scal
Page 105 and 106: Bij LEP2 is de annihilatiepropagato
Page 107: verschillen per topologie, maar zij
Page 111 and 112: KUN 13 HOOFDSTUK 7 Voorbij het Stan
Page 113 and 114: 7.3 Supersymmetrie Een van de theor
Page 115 and 116: sleptonen: Standaard Model deeltje
Page 117 and 118: Ì Ê lim M χ (GeV/c 2 ) ADLO prel
Page 119 and 120: 7.8 Opgaven 7.1 Laat zien dat het a
Page 121 and 122: KUN 14 TUE 9 HOOFDSTUK 8 Het huidig
Page 123 and 124: In de LHC versneller worden twee bu
Page 125 and 126: een schematische tekening en een fo
Page 127 and 128: 8.8 De Nijmeegse EHEF groep De Expe
Page 129 and 130: APPENDIX A Detectoren in de Experim
Page 131 and 132: Q SR PO / 2 [ 2 ‡ ‘ ^ _ ` a b =
Page 133 and 134: A.2 Geladen spoor detectie Geladen
Page 135 and 136: geladen spoor naar de electromagnet
Page 137 and 138: APPENDIX B Transformatiegroepen: mi
Page 139 and 140: formatie van U(1), waarvan T 1 de g
Page 141 and 142: APPENDIX C Formuleblad voor gebruik
Page 143 and 144: , ν a , µ c, λ d, ρ viergluon v
Page 145 and 146: Spoortheorema’s: spin som operato
Page 147 and 148: APPENDIX D Uitwerkingen van opgaven
Page 149 and 150: Opgaven en beknopte uitwerkingen va
Page 152 and 153: De reeks is in machten van de koppe
Page 154 and 155: De muonen worden gemaakt door pion
Page 156 and 157: Het proton is veel zwaarder en verl
Page 158 and 159:
Opgaven en beknopte uitwerkingen va
Page 160 and 161:
Higgs. We kunnen ook de “recoil-m
Page 162 and 163:
156 Collegedictaat Hoge Energiefysi
Page 164 and 165:
Antwoord: 6000 × 125 = 750000 Volg
Page 166 and 167:
Opgave 2: Het kTeV experiment op Fe
Page 168 and 169:
Antwoord: fractie 1 K L 0.5 K S 0 t
Page 170 and 171:
Opgave 3: Het Standaard Model van d
Page 172 and 173:
Een ander probleem met deze meting
Page 174 and 175:
dat verschillend is voor de drie qu
Page 176 and 177:
quark vervalt in drie deeltjes, waa
Page 178 and 179:
Vraag 3c: Schrijf in viervector not
Page 180 and 181:
dat de overgangsamplitude in het kw
Page 182 and 183:
Feynmanregels voor geladen scalar d
Page 184:
Vrije Universiteit Amsterdam - - -
show all

Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?