Un viaggio nel Modello Standard e dintorni
C.M. Carloni Calame
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Sezione di Pavia
Incontri del martedì
6 dicembre 2016
C.M. Carloni Calame (INFN, Pavia)
Modello Standard e dintorni
6 dicembre 2016
1/1
Dove siamo diretti?
Energia caratteristica = 246 GeV ∼ 3.94 × 10−8 J ; λ =
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hc
E
' 5 × 10−18 m
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2/1
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3/1
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4/1
Campi e particelle
• Nel linguaggio moderno, le particelle elementari sono interpretate come
eccitazioni dei rispettivi campi, obbedendo alla meccanica quantistica
• La teoria quantistica dei campi fornisce il formalismo necessario
• La dinamica dei campi e delle loro interazioni è contenuta nella densità di
Lagrangiana L
• Diagrammi di Feynman
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Campi e particelle
• Nel linguaggio moderno, le particelle elementari sono interpretate come
eccitazioni dei rispettivi campi, obbedendo alla meccanica quantistica
• La teoria quantistica dei campi fornisce il formalismo necessario
• La dinamica dei campi e delle loro interazioni è contenuta nella densità di
Lagrangiana L
• Diagrammi di Feynman
John Ellis, CERN
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5/1
Campi e particelle
• Nel linguaggio moderno, le particelle elementari sono interpretate come
eccitazioni dei rispettivi campi, obbedendo alla meccanica quantistica
• La teoria quantistica dei campi fornisce il formalismo necessario
• La dinamica dei campi e delle loro interazioni è contenuta nella densità di
Lagrangiana L
• Diagrammi di Feynman
John Ellis, CERN
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Sotto l’incantesimo delle simmetrie di gauge
• Esiste un legame profondo fra leggi di
conservazione e simmetrie della
lagrangiana.
• Ad esempio, la conservazione
dell’impulso-energia deriva dall’invarianza
spazio-temporale delle equazioni fisiche.
• Tutte le interazioni posso essere derivate
dalla richiesta che i sistemi fisici siano
invarianti sotto opportune operazioni di
simmetria.
• Le simmetrie che generano le interazioni
nel Modello Standard sono simmetrie
locali, dette simmetrie di gauge.
• Le simmetrie di gauge riflettono la
conservazione della carica, intesa in senso
generalizzato.
• La prima, e “prototipica”, teoria di gauge è
Emmy Noether, 1882-1935
Fräulein Noether was the most significant
creative mathematical genius thus far
produced since the higher education of
women began. A. Einstein, NYT
stata l’elettrodinamica quantistica (QED).
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USBTGPSNB[JPOF
HMPCBMF
F
USBTGPSNB[JPOF
MPDBMFEJHBVHF
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USBTGPSNB[JPOF
GVO[JPOFEµPOEB
HMPCBMF
FTJNNFUSJFEJHBVHF
│ψ YZ[U
│
YZ[
H
F
JOQBTTBUPIBQPSUBUPBTVDDFTTJDMBNPSPTJ
USBTGPSNB[JPOF
'VJOCBTFBRVFTUBGFEFDIFMBOPUUFEFM
MPDBMFEJHBVHF
EJDFNCSFJMGBNPTPF²QSVEFOUF³¾TJDP
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8PMGHBOH1BVMJDPNQsVOBUUPEJESBNNBUJDB
OFJTVPJFMFNFOUJGPOEBOUJWBMFBEJSFMF
JOUFSB[JPOJGPOEBNFOUBMJFJMNPEPJODVJJ
DPTUJUVFOUJVMUJNJEFMMBNBUFSJBJOUFSBHJTDPOP
Modello Standard e dintorni
USBEJMPSP1FSJMMVTUSBSFRVFTUPQBTTBHHJP
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La simmetria di gauge del Modello Standard
• Per descrivere le interazioni debole, elettromagnetica e forte, il Modello
Standard è fondato sulla simmetria
[U (1)Y ⊗ SU (2)L ]ElectroWeak ⊗ [SU (3)C ]QCD
• Ad ogni gruppo di simmetria sono associati bosoni vettoriali, mediatori
delle interazioni fra campi di materia
• U (1)Y ⊗ SU (2)L
7−→ due neutri (γ e Z 0 )
• U (1)Y ⊗ SU (2)L
7−→ due carichi (W + e W − )
• SU (3)QCD
7−→ otto gluoni “colorati”
• In assenza di un meccanismo opportuno, le particelle sono tutte prive di
massa.
• Pur essendo L invariante, lo stato di vuoto (assenza di eccitazioni dei
campi, minimo dell’energia del sistema) può non esserlo.
7→ Rottura spontanea della simmetria del vuoto, conservando le “buone”
proprietà della teoria.
• Meccanismo di Higgs: per mezzo della RSS nel settore EW è possibile
generare una massa per tutte le particelle elementari.
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8/1
La simmetria di gauge del Modello Standard
• Per descrivere le interazioni debole, elettromagnetica e forte, il Modello
Standard è fondato sulla simmetria
[U (1)Y ⊗ SU (2)L ]ElectroWeak ⊗ [SU (3)C ]QCD
• Ad ogni gruppo di simmetria sono associati bosoni vettoriali, mediatori
delle interazioni fra campi di materia
• U (1)Y ⊗ SU (2)L
7−→ due neutri (γ e Z 0 )
• U (1)Y ⊗ SU (2)L
7−→ due carichi (W + e W − )
• SU (3)QCD
7−→ otto gluoni “colorati”
• In assenza di un meccanismo opportuno, le particelle sono tutte prive di
massa.
• Pur essendo L invariante, lo stato di vuoto (assenza di eccitazioni dei
campi, minimo dell’energia del sistema) può non esserlo.
7→ Rottura spontanea della simmetria del vuoto, conservando le “buone”
proprietà della teoria.
• Meccanismo di Higgs: per mezzo della RSS nel settore EW è possibile
generare una massa per tutte le particelle elementari.
Il “vuoto” è pervaso da un campo scalare hφ0 i = 246 GeV
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Rottura spontanea della simmetria
Potenziale del campo di Higgs: V (φ) = µ2 φ† φ + λ(φ† φ)2
QPUFO[JBMF
QPUFO[JBMF
WBMPSF
EFMD
BNQP
TDBMB
SF
WBMPSF
EFMD
D
BNQP
TDBMB
SF
C
µ2 > 0
µ2 < 0
−µ2
1
= √
; v = 246 GeV
λ
2G
Fermi
TDJWPMFSFCCFEBVOBQBSUFJOWFDFEJQPTJ[JPOBSTJOFMMµBWWBMMBNFOUPDFOUSBMFDPNFGBSFCCFOFM
q
√
DBTPEFMMBTDPEFMMB4FGBUUBPTDJMMBSFQPJJOVODBTPPTDJMMFSFCCFJOUPSOPBMQVOUPEJFRVJMJCSJP
OFMMPTUFTTPNPEPJOEJQFOEFOUFNFOUFEBMMBEJSF[JPOFEFMMBTQJOUBJOJ[JBMFQFSDInMBDVSWBUVSB
MH = −2µ2 = 2λv
hφ0 i2 = v 2 =
EFMMBTDPEFMMBoVHVBMFJOUVUUFMFEJSF[JPOJOFMTFDPOEPDBTPJOWFDFPTDJMMFSFCCFBUUPSOP
BMMµFRVJMJCSJPTFTQJOUBJOEJSF[JPOFEFMMBTBMJUBNBOPOPTDJMMFSFCCFBGGBUUPTFTQJOUBJOEJSF[JPOF
EFMMµBWWBMMBNFOUPQFSDInFTJTUPOPVOµJO¾OJUhEJNJOJNJFRVJWBMFOUJMVOHPJMGPOEPDJSDPMBSFUVUUJ
DPMMFHBUJEBMMBTJNNFUSJBQFSSPUB[JPOJ
/FMDBTPEFMMBGPSNBBTPNCSFSPRVJOEJJMNJOJNPEFMDBNQPTJSFBMJ[[BTVMGPOEPEFMSFDJQJFOUF
EPWFJMWBMPSFEFMDBNQPoEJWFSTPEB[FSP*MWVPUPJORVFTUPDBTPoSJFNQJUPEBMSVNPSFEJGPOEP
EFMDBNQPBMTVPNJOJNPFMBSPUUVSBEJTJNNFUSJBQPSUBBMMBDPNQBSTBEJEVFQBSUJDFMMFEJNBTTB
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C
*MQPUFO[JBMFBTDPEFMMBHPEFEJVOB
QFSGFUUBTJNNFUSJBQFSSPUB[JPOJ
BUUPSOPBMTVPBTTF*OPMUSFVOB
QBMMJOBPTDJMMBJOUPSOPBMQVOUP
EJFRVJMJCSJPOFMMPTUFTTPNPEP
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Rottura spontanea della simmetria
Potenziale del campo di Higgs: V (φ) = µ2 φ† φ + λ(φ† φ)2
QPUFO[JBMF
QPUFO[JBMF
WBMPSF
EFMD
BNQP
TDBMB
SF
WBMPSF
EFMD
D
BNQP
TDBMB
SF
C
µ2 > 0
µ2 < 0
−µ2
1
= √
; v = 246 GeV
λ
2G
Fermi
TDJWPMFSFCCFEBVOBQBSUFJOWFDFEJQPTJ[JPOBSTJOFMMµBWWBMMBNFOUPDFOUSBMFDPNFGBSFCCFOFM
q
√
DBTPEFMMBTDPEFMMB4FGBUUBPTDJMMBSFQPJJOVODBTPPTDJMMFSFCCFJOUPSOPBMQVOUPEJFRVJMJCSJP
OFMMPTUFTTPNPEPJOEJQFOEFOUFNFOUFEBMMBEJSF[JPOFEFMMBTQJOUBJOJ[JBMFQFSDInMBDVSWBUVSB
MH = −2µ2 = 2λv
hφ0 i2 = v 2 =
EFMMBTDPEFMMBoVHVBMFJOUVUUFMFEJSF[JPOJOFMTFDPOEPDBTPJOWFDFPTDJMMFSFCCFBUUPSOP
BMMµFRVJMJCSJPTFTQJOUBJOEJSF[JPOFEFMMBTBMJUBNBOPOPTDJMMFSFCCFBGGBUUPTFTQJOUBJOEJSF[JPOF
EFMMµBWWBMMBNFOUPQFSDInFTJTUPOPVOµJO¾OJUhEJNJOJNJFRVJWBMFOUJMVOHPJMGPOEPDJSDPMBSFUVUUJ
DPMMFHBUJEBMMBTJNNFUSJBQFSSPUB[JPOJ
/FMDBTPEFMMBGPSNBBTPNCSFSPRVJOEJJMNJOJNPEFMDBNQPTJSFBMJ[[BTVMGPOEPEFMSFDJQJFOUF
EPWFJMWBMPSFEFMDBNQPoEJWFSTPEB[FSP*MWVPUPJORVFTUPDBTPoSJFNQJUPEBMSVNPSFEJGPOEP
EFMDBNQPBMTVPNJOJNPFMBSPUUVSBEJTJNNFUSJBQPSUBBMMBDPNQBSTBEJEVFQBSUJDFMMFEJNBTTB
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Modello Standard e dintorni
Per ogni particella elementare:
massa ∝ v
C
*MQPUFO[JBMFBTDPEFMMBHPEFEJVOB
QFSGFUUBTJNNFUSJBQFSSPUB[JPOJ
BUUPSOPBMTVPBTTF*OPMUSFVOB
QBMMJOBPTDJMMBJOUPSOPBMQVOUP
EJFRVJMJCSJPOFMMPTUFTTPNPEP
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Il bosone di Higgs e la massa delle particelle elementari
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I “padri” del settore elettro-debole del Modello Standard
Feynman, Schwinger, Tomonaga
Elettrodinamica Quantistica
Nobel 1965
Glashow, Salam, Weinberg
Teoria unificata elettrodebole
Nobel 1979
’t Hooft, Veltman
Rinormalizzabilità del Modello Standard
Nobel 1999
Brout, Englert, Higgs
Meccanismo di rottura
spontanea delle simmetrie
Nobel 2013
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11 / 1
Una storia di predizioni: bosoni vettori Z 0 e W ±
• La scoperta dell’Higgs è solo l’ultimo tassello.
• Le predizioni del Modello Standard hanno guidato la ricerca in fisica delle
alte energie per 40+ anni.
Camera a bolle Gargamelle, CERN, 1973
Evidenza di corrente neutra debole, scattering νe → νe
Esperimenti UA1 e UA2, Cern, 80s.
Evento di decadimento W → `ν e misura della massa
della Z 0 in collisioni pp̄
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12 / 1
Una storia di predizioni: bosoni vettori Z 0 e W ±
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12 / 1
Una storia di predizioni: bosoni vettori Z 0 e W ±
• La scoperta dell’Higgs è solo l’ultimo tassello.
• Le predizioni del Modello Standard hanno guidato la ricerca in fisica delle
alte energie per 40+ anni.
Camera a bolle Gargamelle, CERN, 1973
Evidenza di corrente neutra debole, scattering νe → νe
Esperimenti UA1 e UA2, Cern, 80s.
Evento di decadimento W → `ν e misura della massa
della Z 0 in collisioni pp̄
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12 / 1
Una storia di predizioni: bosoni vettori Z 0 e W ±
• La scoperta dell’Higgs è solo l’ultimo tassello.
• Le predizioni del Modello Standard hanno guidato la ricerca in fisica delle
alte energie per 40+ anni.
Camera a bolle Gargamelle, CERN, 1973
Evidenza di corrente neutra debole, scattering νe → νe
Rubbia e van der Meer, Nobel 1984
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da A Beautiful Question, F. Wilczek (Nobel 2004)
La scoperta del bosone di Higgs
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La scoperta del bosone di Higgs
Il Modello Standard in tutta la sua gloria!
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13 / 1
Il bosone di Higgs emerge dai dati
• Il bosone di Higgs è stato rivelato direttamente all’LHC del CERN,
un collisionatore protone-protone con energia di 7 ; 8 ; 13 TeV,
(anche) nel canale predominante di produzione con fusione
gluone-gluone, e successivo decadimento in due fotoni!
Citation: C. Patrignani et al. (Particle Data Group), Chin. Phys. C, 40, 100001 (2016)
H0
J = 0
In the following H 0 refers to the signal that has been discovered in
the Higgs searches. Whereas the observed signal is labeled as a spin
0 particle and is called a Higgs Boson, the detailed properties of H 0
and its role in the context of electroweak symmetry breaking need to
be further clarified. These issues are addressed by the measurements
listed below.
Concerning mass limits and cross section limits that have been obtained in the searches for neutral and charged Higgs bosons, see
the sections “Searches for Neutral Higgs Bosons” and “Searches for
Charged Higgs Bosons (H ± and H ±± )”, respectively.
H 0 MASS
VALUE (GeV)
125.09± 0.21 ± 0.11
DOCUMENT ID
1,2 AAD
TECN
15B LHC
COMMENT
p p, 7, 8 TeV
Particle Data Group, 2016
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14 / 1
Fisica di precisione: l’era di LEP al CERN
• Il Large Electron-Positron collider (1989-2000) era un acceleratore e+ e− con
σ
0
40
ALEPH
DELPHI
L3
OPAL
30
30
LEP
20
ΓZ
20
measurements (error bars
increased by factor 10)
10
σWW (pb)
σhad [nb]
energia 91 ; 209 GeV,
realizzato (principalmente) per misure di precisione dei bosoni Z 0 e W ± .
10
σ from fit
QED corrected
YFSWW/RacoonWW
no ZWW vertex (Gentle)
only νe exchange (Gentle)
MZ
( )
86
88
90
0.4
92
94
Ecm [GeV]
Sezione d’urto
e+ e− → Z 0 → adroni
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0
160
180
200
√s (GeV)
Sezione d’urto e+ e− → W + W −
Modello Standard e dintorni
Conteggio del numero
di neutrini leggeri
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Fisica di precisione: la Blue Band e il bosone di Higgs
• Sapevamo “dov’era” l’Higgs, prima della scoperta? Sì!
• Le osservabili di precisione sono sensibili a
correzioni dovute allo scambio di particelle virtuali.
Effetto puramente quantistico!
6
Z
Z
March 2012
Theory uncertainty
H
∆α(5)
had =
5
Z
mLimit = 152 GeV
H
0.02750±0.00033
0.02749±0.00010
incl. low Q2 data
4
Z
∆χ
2
Z
3
2
Marzo 2012:
1
0
LEP
excluded
LHC
excluded
40
100
200
MH = 94+29
−24 GeV (68% CL)
MH < 152 GeV (95% CL)
mH [GeV]
• Dopo 4 mesi gli esperimenti di LHC hanno annunciato la scoperta di un
bosone neutro compatibile con il bosone di Higgs dello Standard Model
con massa 126 GeV, in accordo con la Blue Band!
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Fisica di precisione: la Blue Band e il quark top
• Analogamente, la massa del quark top può essere predetta dai dati di
precisione del Modello Standard.
• Scoperta diretta al TeVatron (Fermilab) nel 1995, studiato in dettaglio al
TeVatron ed ora all’LHC.
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Ma allora non ci sono crepe nel Modello Standard?
There is a crack in everything. That’s how the light gets in. (Leonard Cohen)
• Come/dove si inquadra la gravità, ovvero la relatività generale di Einstein?
• È possibile unificare lo spettro e ridurre i parametri liberi del Modello
Standard? Inglobare la sua simmetria in una più generale? Unificare
ulteriormente le interazioni di gauge?
• Quale meccanismo fornisce una massa ai neutrini?
• Perchè i fermioni si raggruppano proprio in tre generazioni (famiglie)?
• Come si è generata l’asimmetria barionica (materia vs. anti-materia)
nell’universo?
• Come si spiegano le evidenze di esistenza di materia oscura nell’universo?
• La discrepanza fra il valore sperimentale e teorico del momento
magnetico anomalo del muone è un indizio di nuova fisica oltre il Modello
Standard?
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Dark matter - Materia Oscura
Curva della velocità di rotazione della
materia visibile attorno alla galassia M33
Nel Modello Standard non esistono “candidati” plausibili per la Dark Matter
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Momento magnetico anomalo del muone g-2
• Descrive come il fermione si accoppia con un campo magnetico, a causa
del suo moto di spin.
• L’equazione di Dirac prevede che il fattore g sia 2 (in assenza di correzioni
quantistiche).
µ
~ =g
µexp
=
µteoria
=
e
~s,
2mc
a≡
g−2
2
(; g = 2, Dirac 1928)
e~
× (1 + 0.00119±5 )
(Kusch and Foley, 1948)
2mc
e~
α e~
× (1 + 0.00116) =
× 1+
(Schwinger, 1948)
2mc
2mc
2π
γ
γ
µ
• Oggi:
aE821
muone
ateoria
muone
=
=
aE821
muone
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116592091±63 × 10−11
±57
116591761
−
ateoria
muone
× 10
µ
[0.5 ppm]
−11
= 3.9σ
Modello Standard e dintorni
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20 / 1
Momento magnetico anomalo del muone g-2: il calcolo teorico
• Da Schwinger in poi, il calcolo teorico ha raggiunto un’accuratezza
incredibile ed ha richiesto un grande sforzo di tanti gruppi
γ
γ
γ
W
γ
µ
W
ν
Z
µ
µ
γ
µ
γ
µ
µ
µ
had
γ
µ
• Il contributo di QED è noto fino a 5 loop!
• La discrepanza può essere spiegata con l’esistenza di interazioni e
particelle oltre quelle previste dal Modello Standard?
A
B
a, s
l
l
a, s
C
l
l
D
l
l
l
a, s
SUSY?
C.M. Carloni Calame (INFN, Pavia)
l
a, s
Assioni?
Modello Standard e dintorni
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21 / 1
Momento magnetico anomalo del muone g-2: il calcolo teorico
• Sottoinsieme (piccolo) dei contributi di QED a 5 loop
I(a)
I(b)
I(c)
I(d)
I(e)
I(f)
I(g)
I(h)
I(i)
I(j)
II(a)
II(b)
II(c)
II(d)
II(e)
II(f)
III(a)
III(b)
III(c)
IV
V
VI(f)
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VI(a)
VI(b)
VI(c)
VI(d)
VI(e)
VI(g)
VI(h)
VI(i)
VI(j)
VI(k)
Modello Standard e dintorni
6 dicembre 2016
21 / 1
Momento magnetico anomalo del muone g-2: il calcolo teorico
• Da Schwinger in poi, il calcolo teorico ha raggiunto un’accuratezza
incredibile ed ha richiesto un grande sforzo di tanti gruppi
γ
γ
γ
W
γ
µ
W
ν
Z
µ
µ
γ
µ
γ
µ
µ
µ
had
γ
µ
• Il contributo di QED è noto fino a 5 loop!
• La discrepanza può essere spiegata con l’esistenza di interazioni e
particelle oltre quelle previste dal Modello Standard?
A
B
a, s
l
l
a, s
C
l
l
D
l
l
l
a, s
SUSY?
C.M. Carloni Calame (INFN, Pavia)
l
a, s
Assioni?
Modello Standard e dintorni
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21 / 1
Il nostro gruppo di ricerca
• La nostra attività principale è rivolta, ma non limitata, alla fenomenologia
delle interazioni fondamentali
7→ Prof. Guido Montagna
7→ Prof. Oreste Nicrosini
7→ Prof. Fulvio Piccinini
7→ Dott. Stefano Boselli
7→ Dott. Homero Martinez
7→ Dott.ssa Jia Zhou
7→ tanti collaboratori di università, centri di ricerca, laboratori italiani e
stranieri
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22 / 1
Qual è il nostro lavoro di ricerca di tutti i giorni?
• Creare un ponte fra teoria ed esperimento, ovvero:
• partire da ciò che detta la lagrangiana per arrivare a predizioni che siano
(quasi) direttamente confrontabili con i dati sperimentali.
Evento con 2e2µ, ATLAS Experiment@CERN, 2016
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6 dicembre 2016
23 / 1
Qual è il nostro lavoro di ricerca di tutti i giorni?
• Creare un ponte fra teoria ed esperimento, ovvero:
• partire da ciò che detta la lagrangiana per arrivare a predizioni che siano
(quasi) direttamente confrontabili con i dati sperimentali.
©Frank Krauss
Divide and conquer!
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23 / 1
Qual è il nostro lavoro di ricerca di tutti i giorni?
• Ciò richiede lo sviluppo di programmi di simulazione, basati sulla tecnica
numerica detta “metodo Monte Carlo”, che permettono la generazione
di eventi.
• Il metodo Monte Carlo utilizza numeri casuali per risolvere problemi
matematici. È applicato in una vastissima varietà di discipline.
• Il metodo Monte Carlo permette di risolvere problemi la cui soluzione è
difficile o impossibile per via analitica, ad esempio integrazione su “spazi
delle configurazioni” multi-dimensionali.
• I processi fisici sono intrinsecamente probabilistici (meccanica
quantistica!).
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Modello Standard e dintorni
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24 / 1
Dai diagrammi di Feynman agli eventi simulati
Norm. entries / 0.5 GeV
calcolo simbolico e numerico
0.06
LO
POWHEG NLO QCD
POWHEG NLO EW
POWHEG NLO QCD+EW
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
µν
cluster HPC Neowulf, ∼ 450 cores
C.M. Carloni Calame (INFN, Pavia)
mT (GeV)
Eventi, da confrontare con i dati
Modello Standard e dintorni
6 dicembre 2016
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Alcuni progetti di ricerca
• Errore teorico nella misura della massa dei bosoni W ± agli acceleratori
MW [GeV]
adronici.
mt world comb. ± 1σ
mt = 173.34 GeV
σ = 0.76 GeV
σ = 0.76 ⊕ 0.50theo GeV
68% and 95% CL contours
80.5
fit w/o MW and mt measurements
fit w/o MW , mt and MH measurements
direct MW and mt measurements
80.45
MW [MeV]
CDF-0/I
80432 ± 79
D∅-I
80.4
80.35
Mass of the W Boson
Measurement
80478 ± 83
D∅-II
MW world comb. ± 1σ
MW = 80.385 ± 0.015 GeV
(1.0 fb )
80402 ± 43
CDF-II (2.2 fb )
80387 ± 19
D∅-II
(4.3 fb )
80369 ± 26
Tevatron Run-0/I/II
80387 ± 16
LEP-2
80376 ± 33
World Average
80385 ± 15
-1
-1
80.3
V
V
80.25
140
MH
=5
e
0G
4
5.1
Ge
2
MH
150
=1
e
0G
V
V
0
MH
160
=3
MH
=6
170
e
0G
0
180
190
mt [GeV]
-1
Gfitter, EPJC 74 (2014) 3046
80200
80400
80600
MW [MeV]
March 2012
TeVatron EWWG, arXiv:1204.0042
HORACE, POWHEG
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Modello Standard e dintorni
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Alcuni progetti di ricerca
• Decadimento del bosone di Higgs in 4 leptoni carichi.
• Calcolo di precisione nel Modello Standard per misurare le proprietà
intrinsiche del bosone di Higgs.
• Estensione ad effetti oltre il Modello Standard nel formalismo delle teorie di
campo effettive (EFT).
V
f¯b (kb , σb )
H(p)
fc (kc , σc )
V
f¯d (kd , σd )
f
W
f
f¯′
f′
γ, Z
H
W
F′
Z
W
H
F̄ ′
F
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f¯′
f
Z
F′
dΓi /dΓLO dΓ/dφ · 103 (GeV/deg)
0.8
fa (ka , σa )
Hto4l NLO EW
Prophecy2.0 NLO EW
LO
0.75
0.7
0.65
H → 2e2µ
0.6
1.06
1.04
1.02
1
0.98
0
F
50
100
150
200
250
300
350
φ (deg)
Hto4l
F̄ ′
Modello Standard e dintorni
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Alcuni progetti di ricerca
• Studio del processo µe → µe per una determinazione teorica indipendente
del momento magnetico anomalo del muone.
• È possibile determinare la parte più controversa e meno precisa di aµ (il
contributo adronico) mediante uno studio di precisione dello scattering
µe → µe.
• La proposta è quella di utilizzare un fascio di muoni da 150 GeV, disponibile
nella North Area del CERN, su una targhetta fissa di berillio o carbonio.
µ
µ
Hadrons
e
e
BabaYaga
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Modello Standard e dintorni
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Conclusioni
Grazie!
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Modello Standard e dintorni
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29 / 1
Conclusioni
Grazie!
Domande?
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