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Dando sentido al circo de Higgs del CERN

Anonim

Amir D. Aczel ha estado estrechamente asociado con el CERN y la física de partículas durante varios años y, a menudo, consulta sobre cuestiones estadísticas relacionadas con la física. También es autor de 18 libros populares sobre matemáticas y ciencias.

A estas alturas ya ha escuchado noticias no relacionadas con el Higgs: hay indicios de un Higgs, incluso "fuertes indicios", pero aún no hay cigarros (y no hay premios Nobel). Entonces, ¿cuál es la historia sobre la partícula faltante que todos esperan ansiosamente?

En el verano, hubo una conferencia de física de partículas en Mumbai, India, en la que se informaron los resultados de la búsqueda de Higgs en la parte de alta energía del espectro, desde 145 GeV (giga electron volts) hasta 466 GeV, y nada fue encontrado En el extremo inferior del espectro de energía, a alrededor de 120 GeV (una región de energía que atrajo menos atención porque había estado bien al alcance del acelerado Tevatron del Fermilab), hubo un ligero "golpe" en el datos, que apenas traspasan los límites de dos sigma (dos desviaciones estándar), que es algo que ocurre solo por casualidad una vez en veinte veces (los límites de dos sigma van con un 95% de probabilidad, por lo tanto, se permite un evento de uno en veinte) una casualidad en los datos). Pero desde el verano, los datos se han duplicado: se habían registrado el doble de eventos de colisión que cuando se llevó a cabo la conferencia de Mumbai. Y, he aquí, ¡la protuberancia aún permanecía!

Esto le dio a los físicos del CERN la idea de que tal vez ese golpe original no era una casualidad de uno en veinte que sucede por casualidad, pero quizás algo mucho más significativo. También entraron en juego dos factores adicionales: la nueva anomalía en los datos a aproximadamente 120 GeV fue encontrada por ambos grupos competidores en el CERN: el detector CMS y el detector ATLAS; e, igual de importante, cuando el rango de energía es preespecificado, ¡la importancia estadística del hallazgo salta repentinamente de dos sigmas a tres sigilos y medio!

Esto significa que si usted especifica previamente que el Higgs debe ser "ligero" (en el extremo inferior del espectro de energía, como lo indica el Modelo Estándar), la posibilidad de que el bache de datos sea una casualidad disminuye rápidamente a 1 en 5.000, y la probabilidad de que el bosón de Higgs exista realmente salta de poco más del 95% a más del 99.98%, una probabilidad excelente. Por convención, sin embargo, los físicos exigen un nivel de prueba de cinco sigma para todos los descubrimientos de partículas, lo que significa una probabilidad del 99.99997%. Tales estándares estrictos de prueba requerirían muchos más datos. Así que, en la actualidad, solo tenemos "indicios de un Higgs" y todavía estamos esperando la palabra final, cinco sigma, sobre la existencia de Higgs. Pero como dijo Rolf Heuer, director general de CERN: “Estaremos abiertos todo el año que viene.

" Así que estad atentos.

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