checchia_lep_risultati_prospettive

Esperimenti al LEP:
risultati recenti e
prospettive*
Sommario
Breve richiamo dell’impatto di LEP
Risultati di Fisica
Prospettive
Conclusioni
Ringraziamenti a quanti hanno fornito informazioni e materiale. In particolare: J.Alcaraz, E. Barberio,
A. Cartacci, R. Chierici, K Desch, M. Grünewald, J. D’Hondt, D. Duchesneau, F.Fabbri, S. Jezequel, T.
Kawamoto, P. Lutz, C.Mariotti, S. Mele, J. Nowell, U. Perzefall, R. Tenchini, A.Venturi,….
20/09/2002
Paolo Checchia: LEP CSN1 Catania
1
Impatto di LEP
Amsterdam, July 24 - 31, 2002
A+D+L+O= 36+60+57+76 =229 contributi (tot. <500 sperimentali)
Quasi il 50% dei risultati di Fisica
Buon contributo italiano (es.)
Presentazioni di italiani di LEP a conferenze internazionali quest’anno
A+D+L+O=11+9+4+5=29
20/09/2002
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2
Risultati di Fisica
Sommario
Lep I : ancora cose da fare b,..
Lep II:
•Misure elettrodeboli:
2f,2γ
NB.L > 2.5 fb-1
@ Ecm>189GeV
LEP
Working
Groups:
WW & ZZ,W &Z , MW
EWWG
Accoppiamenti di gauge
HiggsWG
•QCD, γγ
SUSYWG
•Ricerche:
ExoticaWG
Higgs, SUSY+..
20/09/2002
Paolo Checchia: LEP CSN1 Catania
…..
3
Risultati di Fisica
L1
LEP 1
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Risultati di Fisica
L1
LEP 1
confronto tra le asimmetrie alla Z0
angolo di mixing
elettrodebole:
sin2eff=0.23148±.00017
P(2)=7% (10.2/5)
0.23113 ±.00021 leptoni
0.23217 ±.00029 hadroni
ma…
e Al(SLD) –Afbb 2.9 
5
Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:2f
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6
e-
e-
Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:2f
e+
e+
e-
f
γ,Z0
e+
f
i 4 esperimenti misurano σ, Afb
non ancora definitivi (6 mesi!?)
Afb
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e-
e-
Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:2f
e+
Jhadtot
e+
e-
f
γ,Z0
e+
f
Formalismo matrice-S
test dell’interferenza γ/Z
DELPHI
LEP1
LEP1+LEP2
media LEP: Jhad=.277 .065
M.S. .215 .008
MZ
2f (2γ) sensibili a particelle di spin 2 ( vedi gravità quantistica)
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Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:WW
Teoria: correzione O(α) 2.5%
20/09/2002
RacoonWW:
0.999.011
Test a livello dell’ 1%
Paolo Checchia: LEP CSN1 Catania
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e+
e-
W+
γ,
Z0
W-
Risultati di Fisica
e+
W-
γ
W-
M. e.d.:accoppiamenti di gauge
g1Z,κγ,λγ tripli
e+
e-
κγ,λγ
Sensibili a modelli con rottura forte della simmetria e.d. (es. no Higgs…)
Misure: rates, variabili angolari dei W e dei
loro prodotti di decadimento
stato finale:q1q2lν
Nuovi MC(RacoonWW,YFSWW3,WFACT):
O(α) radiativo quasi completo
Risultati in termini di deviazioni
dal M.S. Δg1, Δκγ,λγ
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ν
Risultati di Fisica
M.e.d.:accoppiamenti di gauge
Accordo con le previsioni del M.S.:
nuova fisica → TCG a livello del %
era 1.8 
M.S.:0
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3D: terzo
parametro al
minimo c2
Da migliorare:
sistematiche correlate
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(O(α) dom.: O(α)=O(α)
)
Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:MW
13
Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:MW
K
Misura dominata dalla sistematica* grosso sforzo da parte
di ADLO e WG per valutare effetti di Interazioni di Stato
Finale nei decadimenti adronici:

K

Color Reconnection nella fase non perturbativa:
particelle W non univoca possibili bias per MW
Correl. di Bose Einstein tra part. di W differenti
spazio fasi modificato  MW-35 MeV. Effetti non visti.
studia flusso di particelle tra i jet:
RN=(stessoW)/(diff. W)
assunti come errori (MeV/c2 ) CR 90 BE 35
abbassa il peso della misura in 4 q
CR:2mW<90 Mev
r= RN/RN(noCR)
altra sistematiche:
energia del fascio: MW=17
adronizzazione: MW=18
…
* nb: MWstat=22
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Risultati di Fisica
Misure elettrodeboli:MW
Confronto con altri esperimenti
PDG 2002:
.056
RNC/CC
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Risultati di Fisica
M. e.d.: Test del M.S.
Fit a mW e mtop
Dati Z
Misure dirette
Accordo e entrambi per
Higgs leggero
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Risultati di Fisica
M. e.d.: Fit globale
Fit a 20 misure
ZFITTER,TOPAZ0
P(χ2)=1.3% (29.7/15)
Senza NuTev:
P(χ2)=11% (20.5/14)
Risultati stabili
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Risultati di Fisica
M. e.d.: mHiggs
mHiggs< 193 GeV 95% L.d.C.
sist. e teoria incluse
NuTeV: effetti scarsi su mHiggs
forte correlazione con mtop
20/09/2002
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mH=81+52-33 GeV
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Risultati di Fisica
γγ: produzione aperta di cc e bb
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Risultati di Fisica
γγ: produzione aperta di cc e bb
bb: eccesso di 5
exp 3×the
=12.81.7(stat)
2.3(syst) pb
elettrone
Opal(2000):
accordo sul
valore di exp
discrepanza a
livello di 2 
somma
QCD NLO
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Risultati di Fisica
Ricerche: Higgs
Novità:
•ADLO: modifiche per ottimizzare sensibilità e controllo fondi
•Calibrazioni, allineamenti, b-tagging processing finali
•Nuovi generatori(D),  stat. MC, ELEP.
Stato:
•A: eccesso di eventi risp. fondo M.S.  mHiggs114 GeV/c2
•D: nessuna evidenza, mHiggs<114.1 GeV/c2 (95% L.d.C.)
•L: qualche candidato (risultati pubblicati lo scorso anno)
•O: nessuna evidenza, mHiggs<112.7 GeV/c2 (95% L.d.C.)
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Risultati di Fisica
Ricerche: Higgs
Procedura “standard”: rapporto Q= L(s+b) /L (b) L bin 2D:
mH,var.discr.(btag,..)
negativopiù
signal-like
positivopiù
bckg-like
20/09/2002
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Risultati di Fisica
Ricerche: Higgs
s+b preferito da 115 in su
LEP:
1-CLb probabilità esp.
CLs+b compatibilità con
solo bckg di dare Q
l’ipotesi s+b
più signal-like di
CLs=CLs+b/CLb <5%: lim al 95% C.L.
quello osservato
1-CLb =0.08
CLs+b =0.37
mH>114.4 GeV al 95% CL
Risultati di Fisica
Ricerche: Higgs
Cosa è cambiato in un anno:
A
D
L
O
LEP
1-CLb
Luglio 2001
1.5x10-3 0.77
0.32
0.20
0.03
Finale
2.4x10-3 0.73
0.32
0.50
0.08
--------------------------------------------------------------------------------------------------Limite
Luglio 2001 111.1
114.3 112.0 109.7 114.1
(GeV)
Finale
111.5
114.1 112.0 112.7 114.4
<2!
Luglio 2001
20/09/2002
Finale
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Risultati di Fisica
Ricerche: oltre il M.S.
Teoriaelevato numero di modelli con implicazioni fenomenologiche e
svariati scenari sperimentali es.:
SUSY quale rottura?
Gravity Mediated
mSUGRA…..
Gauge Mediated(GMSB)  quale NLSP
Anomaly Mediated(AMSB)
e poi:
Rp conservata?
Higgs non M.S. (2HDM+fermiofobico,H)
Gravità quantistica
accoppiamenti anom.
FCNC
altri bosoni Z
QED non commutativa
interazioni di contatto
Technicolor
Evitare sequenza di no deviation from SM expectations
anche al prezzo di non presentare l’enorme quantità di lavoro
20/09/2002
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Risultati di Fisica
Ricerche: oltre il M.S.
parametri: tan,sign()
m0,m1/2, A0
T. Kawamoto LEP Jamboree 22/7/2002
26
Risultati di Fisica
Ricerche: Higgs
esempio di macchina attiva: H1 trova eccesso
(interazione tra macchine) che potrebbe (?)
essere attribuito a
H
LEP: maggiore sensibilità ma …
per fortuna c’è ancora
(dati+competenze)
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Risultati di Fisica
Ricerche: Gravità quantistica
20/09/2002
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Risultati di Fisica
Ricerche: Gravità quantistica
MD
γ,g
Effetti diretti
~
: fotone singolo (vedi anche G
superleggero)
e+e-G
Universe
Produzione centrale e a bassa E 
Limiti dipendono dal numero
di dimensioni extra
Manca limite
combinato!!!
ADLO: limiti MD>1÷1.35 TeV per n=2
MD>.51÷.59TeV per n=6
20/09/2002
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R<.26mm
R<6x10-12 m
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Risultati di Fisica
Ricerche: Gravità quantistica
Sensibilità max per
e+e-,
Effetti indiretti
Opal
preliminary
Effetti diretti
utilizzando distribuzione
angolare
e+e-
LEP e+e- :
=+1: MS> 933 GeV
= -1: MS> 1010 GeV
LEP e+e-e+e- :
=+1: MS> 1020 GeV
= -1: MS> 1009 GeV
20/09/2002
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Prospettive
Sommario
Lep I :
Lep II:
2f,2γ
LEP
Working
Groups:
WW & ZZ,W &Z, MW
EWWG
Accoppiamenti di gauge
HiggsWG
•Misure elettrodeboli:
•QCD, γγ
SUSYWG
•Ricerche:
ExoticaWG
Higgs, SUSY+..
20/09/2002
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…..
31
Prospettive
Sommario
Lep I :
Lep II:
2f,2γ
LEP
Working
Groups:
WW & ZZ,W &Z, MW
EWWG
Accoppiamenti di gauge
HiggsWG
•Misure elettrodeboli:
•QCD, γγ
SUSYWG
•Ricerche:
ExoticaWG
Higgs, SUSY+..
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…..
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Prospettive
Esempio: MW
Ridurre la sistematica ISF
• CR a 40 MeV ( QCD)
• BE a 5 MeV
• spingere l’analisi (CR a 20 MeV )
anche a prezzo di statistica
(minimizzare l’errore totale)
diminuire la sitematica da
framm/adronizzazione
 MW=38 MeV

MW=3635 MeV(?)
controllare Ebeam
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Prospettive
Esempio: settore Higgs
combinazioni:
• Higgs carico
• Higgs invisibile
• Flavour blind
• MSSM
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Prospettive
Sommario
Lep I :
gruppi italiani garantiscono l’ impegno per
concludere le attività di analisi + .. es. cosmici
Lep II:
(vedi referees)
LEP
•Misure elettrodeboli:
Working
2f,2γlavoro per archiviare i dati
Groups:
WW & ZZ,W &Z, MW
EWWG
la riduzione
in alcuni
Accoppiamenti
di delle
gaugepersone attive,
HiggsWG
casi può costituire un problema (tempi e
•QCD, γγ qualità)
SUSYWG
•Ricerche:
ExoticaWG
Higgs, SUSY+..
20/09/2002
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Conclusioni
LEP continua ad essere (2002)
l’ambiente che dà più risultati
in attesa di essere illuminati da
altre macchine
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