¿Los investigadores del Fermilab encontraron una quinta fuerza?

Permítanme añadir la opinión de un experimentador. De los gráficos mostrados por Lubos arriba, uno ve que se restan dos distribuciones para mostrar la señal. Un fondo de Monte Carlo de las interacciones esperadas con un número como 500 eventos/8GeV y un número similar para los datos experimentales. Como el fondo de Monte Carlo no tiene barras de error, supongo que las estadísticas son mucho más altas y el histograma simplemente se normaliza al número de eventos en los datos.

El error estadístico en una cantidad de eventos para cada contenedor de datos es de aproximadamente$\sqrt{500}$=22,4 eventos. Si mido el error en el gráfico de diferencia que muestra arriba, no es mayor que este número para cada contenedor. Esto significa que no han incluido errores sistemáticos en sus estimaciones de errores. Uno de ellos es el error producido por el cambio de energía como lo discutió Lubos. Esto debería haberse agregado a los errores variando el fondo de Monte Carlo de acuerdo con el error 1-sigma de la energía del chorro y agregado a las barras de error. Hay otros errores sistemáticos en los que uno puede pensar al restar datos de los eventos de Monte Carlo y en las decisiones de corte. El efecto de cada corte debe ser un error sistemático. Cada variable utilizada en los cortes (incluido el agrupamiento de 8 Gev anterior) debe variarse en Monte Carlo dentro de las barras de error de la variable y la estimación del error.

Tenga en cuenta que los errores sistemáticos se suman linealmente y no en cuadratura.

Si este bache no es una fluctuación estadística sino el resultado de la subestimación de los errores sistemáticos, incluso si CDF duplica las estadísticas, el problema persistirá. Son experimentos independientes los que nos informarán si se trata de una fluctuación estadística, un artefacto de análisis o una señal verdadera.

La respuesta probable es No, toda la señal es solo un artefacto de las difíciles manipulaciones estadísticas. Un físico del Instituto Weizmann ha notado que el pico se ha desplazado un contenedor y, por lo tanto, todo el descubrimiento podría deberse a un efecto de acumulación o calibración de energía del chorro; un pequeño cambio de la energía del chorro elimina el efecto. Ver también

http://motls.blogspot.com/2011/04/fermilab-cdf-new-force-press-conference.html

para más detalles. También se mencionaron dudas adicionales sobre los procedimientos estadísticos válidos en el blog de Tommaso Dorigo.

Un ajuste de la energía del chorro en un 3 por ciento es suficiente para que la señal sea totalmente insignificante. Animación de Tommaso Tabarelli de Fatis, miembro de CMS.

El texto anterior también revisa alguna literatura teórica y aclara que si la señal resulta ser real, y la Colaboración D0 va a publicar su propio veredicto sobre el fenómeno en unas pocas semanas, las explicaciones más probables son

1. una nueva quinta fuerza, una mediada por un bosón Z' (con una masa de 144 GeV más o menos) que es la partícula que se estaba descomponiendo en dos chorros en esos eventos. Debe ser leptofóbico - (casi) sin interacciones con los leptones - y tales bosones Z', mensajeros de nuevos$U(1)$grupos similares al bosón electrodébil Z' pero independientes de ellos, son predichos por una fracción muy grande de teorías unificadas y/o modelos de teoría de cuerdas; los artículos de Alon Faraggi y muchos otros se enumeran arriba; la forma más sencilla (pero no la única) de conseguir un nuevo leptofóbico$U(1)$es obtenerlo como pieza de un color$SU(4)$roto a$SU(3)\times U(1)$

2. un technipión , una partícula análoga a un pión en las teorías del tecnicolor que rompen la simetría electrodébil por partículas compuestas similares, y no necesariamente escalares (por lo que no hay una verdadera partícula de Higgs en esas teorías); un artículo de Kenneth Lane et al. también está vinculado arriba; Durante años se pensó que el tecnicolor estaba casi muerto: la propuesta optimista de interpretar la protuberancia como un efecto tecnicolor no resuelve todos los problemas detallados con las teorías del tecnicolor.

3. un squark de parada en una teoría supersimétrica, pero debe ser una versión de supersimetría que viola la paridad R (por ejemplo, porque los nuevos supercompañeros no se produjeron en pares) que no es atractivo por muchas otras razones (en términos simples, viola la paridad R). las teorías solo son consistentes con la estabilidad del protón dadas inmensas suposiciones nuevas, y no producen candidatos naturales de materia oscura que se comporten bien); un artículo está vinculado al weblog anterior también