LHC, l'aventure continue...

[AlSvartr 2 957]

hé oui Bon après, c'est pas parce qu'on a pas de découverte-phare qu'on ne trouve rien d'autre. On a eu pas mal de surprises avec le Run 1 en terme de compréhension des processus dit "connus". On profite donc des données pour affiner les prédictions théoriques, qui à leur tour impactent les prévisions pour des signatures (plus ou moins) exotiques.

Mais il est clair que ça ne fait pas les gros titres, même au sein de la communauté des hautes énergies

S.

[George Black 5 866]

http://www.symmetrymagazine.org/article/july-2015/something-goes-bump-in-the-data

[AlSvartr 2 957]

j'ai un peu du mal à comprendre comment ce genre d'article peut être pris au sérieux.

*D'abord les soit-disant excès à 8 TeV sont très peu significatifs
*ensuite ils ne sont pas placés au même endroit dans CMS et ATLAS
*Seulement 0(100/pb) ont du être enregistrés par ATLAS à 13 TeV, soit nettement moins que le Run 1 avec 20/fb.
*A ma connaissance il n'y a aucun papier ou note sortie à ce propos concernant les données à 13 TeV, donc ça tient à la rumeur. Faut attendre la conférence EPS pour avoir les premiers échos sérieux.

Des excès ou déficits de données, on en a eu des tonnes, et on en aura encore. et il y a toujours des gens dans les collaborations pour s'exciter là dessus. De par ma petite expérience personnelle, il faut vraiment se méfier des fluctuations statistiques. Il y a 4 ans, lorsque l'on avait de l'ordre de 3/fb à 7 TeV, moi et ma doctorante avons vraiment cru avoir trouvé quelque chose (c'était fortuit, on faisait une mesure de section efficace d'un processus du modèle standard). On a vu un excès allant jusqu'à près de 4 sigmas, très localisé dans une distribution mesurant la corrélation angulaire entre des hadrons lourds produits en association avec un boson Z, et cela correspondait presque parfaitement à un scénario non-modèle standard (un secteur de Higgs non minimal, mais assez simple en fait) sur lequel j'avais bossé pendant ma thèse.

Cette histoire est monté assez loin, en gros jusque tout en haut dans la collaboration. Ca a persisté pendant 6 mois, on a fait des cross-check avec les analyses similaires (mais non totalement corrélées) d'autres équipes, tout concordait, c'était insensé. Et puis au bout de 6 mois, les données continuant à arriver, l'excès a diminué pour se retrouver à ~1.5-2 sigmas. Et on s'est rendu compte plus tard que c'était dû à 1) notre connaissance assez médiocre de la QCD pour ce genre de processus, i.e. la modélisation sous-estimait la section efficace dans cette région de l'espace de phase, et 2) la statistique faible qui nous avait montré une sorte de "pic" ayant vraiment l'aspect qu'on aurait pu avoir en présence d'une "cascade" de bosons de Higgs.

Tout ça pour dire qu'il faut être extrêmement prudent avec de genre d'annonce se basant sur des stat ridicules.

Simon

[George Black 5 866]

Merci Simon

Comme j'ai mes propres sources voisines de CMS et ATLAS, il me semblait bien aussi ne pas avoir eu écho de cela !

En fait, mes sources font plutôt état d'une certaine inquiétude quant au fait de ne rien voir d'ailleurs !

[George Black 5 866]

Manifestement, il y en a qui s'enflamment !
http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/cern-lhc-point-decouvrir-nouveau-boson-59058/

Mais surtout, ce qui me fait rire c'est ça :
http://arxiv.org/abs/1507.05299 http://arxiv.org/abs/1507.06018

ça me rappelle le déferlement d'articles suite aux "neutrinons superluminiques" ! En tant que théoricien, j'ai du mal avec cette façon de procéder !

[AlSvartr 2 957]

Boah à la limite ça ne me dérange pas trop. Evidemment ça serait bien qu'ils se posent la question de la pertinence de ces excès avant de tartiner leur modèle sur un papier, mais bon...l'appel des fonds, l'allongement de la liste de publis sur le CV, tout ça...

[vaufrègesI3 15 137]

"En fait, le terme découverte est exagéré"

A peine..

[Ce message a été modifié par vaufrègesI3 (Édité le 23-07-2015).]

[George Black 5 866]

En fait, le problème est que ce genre de résultat devrait rester entre les chercheurs avant de plus amples développements et confirmations potentielles.

Je me souviens des confs avec les toutes premières annonces de signaux en faveur du Higgs... ben c'était plutôt confidentiel et prudent.

[PascalD 4 385]

C'était pas le même enjeu non plus. Le Higgs c'était le gros poisson ...
ça avait pourtant pas empêché les Américains de publier un truc en vitesse, si je me rappelle bien. Sûrement pour siphonner quelques subventions avant que leur accélérateur ferme ?

[George Black 5 866]

Deux autres : http://arxiv.org/abs/1507.00013 http://arxiv.org/abs/1507.06312

si ça fait pschitt je vais trouver ça très drôle... comme les collègues que je connais qui ont publié sur les neutrinos FTL... au final, perte de temps, bruit de fond publié ! Et à terme un risque de perte de crédibilité !

[AlSvartr 2 957]

Psschhiit...

[img]cms.web.cern.ch/sites/cms.web.cern.ch/file/styles/large/public/field/image/Figure3.png [/img]

[George Black 5 866]

Pas de nouvelle physique... ça va être dur, la crise aidant, de demander des sous pour une nouvelle machine

[AlSvartr 2 957]

C'est clair...mais ne soyons pas tout de suite résignés, on peut encore espérer, avec les 3 prochaines années de run

[jackbauer 2 13 761]

http://www.nature.com/news/lhc-signal-hints-at-cracks-in-physics-standard-model-1.18307

Un article sur le site de Nature :

LHC signal hints at cracks in physics' standard model

Collider spots same anomaly seen by two other experiments, but more data are needed to claim a discovery

[a s p 0 6 845]

"on s'autorise a penser dans les milieux autorisés..."

[Chris277 594]

excitant ;-)

[lamotrosse 75]

Je ne connaissais pas ce site, mais il a l'avantage d'être en français
http://actualite.housseniawriting.com/science/2015/09/14/2-accelerateurs-trouvent-des-particules-qui-pourraient-enfreindre-les-lois-de-la-physique/8406/
JF.

[jackbauer 2 13 761]

http://www.lemonde.fr/sciences/article/2015/12/15/au-cern-fremissements-autour-d-une-particule-hypothetique_4832747_1650684.html

Article sur le site du Monde :

« …Au CERN, frémissements autour d’une particule hypothétique… »

Si quelqu'un a des infos...

[AlSvartr 2 957]

Bon ben c'est bien simple en fait. ATLAS semble voir un excès local vers 760 GeV dans le canal di-photon, c'est à dire que la masse invariante construite à partir des quadri-vecteurs des photons vaut ~760 GeV. Sauf que...avec une interprétation statistique correcte, l'excès ne dépasse pas deux déviations standard. Et CMS ne voit rien de significatif non plus. Dans les autres canaux impliquant d'autres bosons de jauge, il n'y a aucune déviation constatée. En fait, ces données ne donnent pas grand chose de nouveaux (on pouvait s'y attendre, la luminosité intégrée en 2015 reste faible), il faudra encore un peu de patience, jusqu'à l'été 2016, pour avoir plus de stat et confirmer ou infirmer cette hypothèse d'un excès.

En conclusion, pour le moment ça ressemble à une fluctuation statistique tout ce qu'il y a de plus commun. Etant moi-même dans CMS, je ne sais pas exactement ce qu'ATLAS a fait en terme de combinaison des données à 8 et 13 TeV, à part un commentaire dans le webcast de mardi qui est qu'une tentative de combinaison semble réduire cet excès, même localement. Donc...pas de quoi s'affoler pour le moment...

Simon

[vaufrègesI3 15 137]

OK Simon, merci ..

Analyse confirmée par ce communiqué du CERN du 16 décembre :

"ATLAS et CMS présentent leurs résultats pour 2015" :
http://home.cern/fr/about/updates/2015/12/atlas-and-cms-present-their-2015-lhc-results

Extrait :

"L’excès est toutefois encore trop minime pour conclure quoique ce soit. Il faudra attendre de nouvelles données en 2016 pour que l’on puisse dire si ce léger excès s’avère être une fluctuation sans importance ou, au contraire, signale l’existence d’un nouveau phénomène. Suite lors des prochains épisodes. La saison 2 ne fait que commencer."

[Superfulgur 16 103]

Oui.

Les particules sont très petites et très légères. C'est normal que les scientifiques ayent du mal à les mesurer et qu'ils prennent des précautions.

On est dans le millième de millimètre, le millième de milligramme, c'est très difficile, ces mesures.

S

[vaufrègesI3 15 137]

"c'est très difficile, ces mesures"

Pour chaque particule c'est d'autant plus difficile qu'il faut savoir gérer les collisions entre la fine et l'épaisse.

Mais Simon t'en parlerais mieux que moi..

[AlSvartr 2 957]

Oui en effet, la collision entre la fine et l'épaisse je connais bien, surtout quand on a le choix dans la date pour préparer ces collisions...

Superléger: on ne parle même plus de taille (qui n'a plus beaucoup de sens), en l'occurence ce qu'on regarde c'est essentiellement la masse (pour les trucs lourds) et la cinématique des particules (et éventuellement le spin, la parité,...) .

[Ce message a été modifié par AlSvartr (Édité le 17-12-2015).]

[jackbauer 2 13 761]

Un nouvel article publié à l’origine sur le site du Monde :

Physique : effervescence autour d’une particule mystère
http://seenthis.net/messages/472169

[AlSvartr 2 957]

Waip. En fait le coeur du problème c'est ceci:

Ces deux plots montrent la masse invariante de deux photons. Cette masse invariante résulte simplement de l'addition des quadrimoments des photons. Pour faire simple, si les deux photons sont les produits de la désintégration d'une masse de 125 GeV, alors cette masse invariante reconstruite à partir de l'information (energie, direction) des photons sera un pic plus ou moins étroit à 125 GeV.

Ce qu'on voit ici (prenons le plot de gauche, à droite c'est pareil): l'axe x va de 200 à 1600 GeV (désolé, c'est coupé). c'est à dire qu'on regarde un histogramme dans lequel chaque entrée est la masse invariante calculée à partir de deux photons. L'axe y, c'est le nombre de ces évènements par bin de l'histogramme. La forme générale de l'histogramme est prédite par le modèle standard. On a ici des processus de plusieurs types qui peuvent donner lieu à cette signature.

La ou ça devient intéressant: on aperçois un excès de données vers 750 GeV comparé à la prédiction "modèle standard". La difficulté ici est de plusieurs ordres

1) cette prédiction "modèle standard" est en réalité un fit basé sur la distribution entière. Et on peut difficilement faire autrement, les processus avec deux photons sont très compliqués à simuler, et donc on ne peut pas avoir une prédiction issue de la théorie à comparer avec les données.

2) la statistique à 750 GeV est faible: comme on le voit, on parle d'un excès par rapport au fit de l'ordre de la dizaine d'évènements. Si on analyse cela via ce qu'on appelle le "look elsewhere effect", c'est à dire qu'on quantifie la probabilité qu'une fluctuation statistique apparaisse quelque part dans l'histogramme, on s'aperçois que déviation comme celle observée ici est en fait assez probable. Donc même si le S/B est localement assez sympa, la signification statistique de cet excès reste très faible si on adopte un point de vue global, plus pessimiste.

Le plot de droite montre essentiellement la même chose, c'est juste que les données sont sélectionnées par un algo optimisé pour cherche une particle de Spin 2, plutôt que de spin 1. Mais les deux plots sont fort corrélés.

La ou ça devient marrant, c'est que CMS a aussi un petit excès local, à peu près au même endroit. Moins significatif encore car le détecteur a souffert de gros soucis avec son aimant, ce qui a entraîné une différence de luminosité intégrée entre les deux expériences.

A ce stade ci, on ne peut vraiment rien dire de plus que "peut-être". Si cet excès est confirmé (ce que j'espère vraiment), alors on ouvre peut-être une nouvelle ère en physique des hautes énergies, et quoi que ce truc à 750 soit, il faudra beaucoup de travail pour découvrir ce que c'est.

Dans un scénario 'raisonnable', on a affaire à un secteur de Higgs étendu, c'est à dire, à un nouveau boson de Higgs. L'étude et la compréhension d'un tel secteur de Higgs serait de longue haleine et passerait par le recherche de bosons chargés, pseudoscalaires, ...

Dans un scénario 'à la Hollywood', une telle signature pourrait être la signature d'une phéno bcp plus exotique: extra-dimensions, gravitons, on peut tout imaginer.

Et entre les deux, une infinité de possibilités

Bref, autant dire qu'on est tous très très impatient de voir les nouvelles données arriver. En principe, on recommence en avril, donc vers juillet on devrait savoir.

a+

Simon