Радиация VS Тараканы. Проверка мифа
Существует миф, что после глобальной ядерной войны все вымрут, но выживут лишь тараканы.
Проверим его, используя линейный ускоритель.
Дальше надо смотреть.
Существует миф, что после глобальной ядерной войны все вымрут, но выживут лишь тараканы.
Проверим его, используя линейный ускоритель.
Дальше надо смотреть.
Этот текст - небольшое введение к серии статей об ускорителях частиц. Тут я кратко опишу все "зачем, для чего и почему". Постараюсь вообще без формул.
На фото - рентгеновский лазер на свободных электронах E-XFEL. Здесь и далее во всех статьях все фото и картинки, кроме отдельно обозначенных - мои.
Технически, к ускорителям можно отнести и электронно-лучевые трубки, и рентгеновские трубки и т.п. Но поговорим мы о полноценных ускорителях.
С помощью электромагнитного поля ускорить можно все, что имеет электрический заряд: электроны и протоны (и их античастицы - позитроны и антипротоны), их комбанацию - ионы или голые ядра, а еще мюоны и т.д., но это уже экзотика.
Базовые принципы для их ускорения совершенно одинаковые, но, при одинаковом электрическом заряде, протон в 1840 раз тяжелее электрона. Так как ускорение происходит только благодаря заряду, то электрон разгоняется намного легче. И поворачивает в магнитном поле тоже "резче". Именно из-за этого дизайн лептонных (электроны или позитроны) ускорителей значительно отличается от адронных (протононы/антипротоны/ионы/ядра).
Зачем их вообще ускорять? Ну, во-первых, их можно столкнуть друг с другом или с чем-нибудь еще и посмотреть, что получится. Такое делают в коллайдерах. Сумеречные гении исполюзуют их для подтверждения своих теорий о строении вселенной. И, хотя коллайдеры у всех на слуху, они занимают лишь малую долю среди ускорителей.
В тоннеле коллайдера HERA-B на глубине 30 метров.
Еще ускорители используют в медицине: разгоняют протоны и направляют в человека. Протоны залетают вглубь тканей и там тормозятся. Причем, тормозятся на определенной глубине (зависит от начальной энергии протонов) почти не повреждая ткани, через которые они прошли. При торможении выделяется тепло и ионизирующее излучение и убивает клетки вокруг. Таким способом можно убить опухоль в глубине тканей ничего не разрезая.
По горизонтали - глубина от поверхности кожи, по вертикали - количество поглощенной энергии. Протоны (красная линия) дают максимальную дозу в глубине тканей. Электроны (фиолетовые точки) почти не проникают в ткани. Рентген (синяя линия для энергии 4МэВ (мега-электрон-вольт) и зеленая для 20МэВ) дает большую дозу в большом объеме тканей, а не только в опухоли. Взято в Википедии
БОльшая же часть ускорителей используются в качестве источников излучения, как в науке так и в индустрии. Индустрии, как правило, интересно рентгеновское излучение для просвечивания всего на свете. Получается оно от торможения ускоренных электронов о препятствие-мишень, а затем направляется на исследуемый объект.
Для просвечивания чего-нибудь более плотного, чем человек (например, этого Porsche), рентгеновской трубки недостаточно, нужен ускоритель. Но просвечивали мы там вовсе не Porsche.
В научных исследованиях ускорители используются для получения излучения разных длин волн для огромного количества методов спектроскопии, микроскопии и структурного анализа. Ими пользуются физики, химики, биологи и еще большое число специалистов в своих исследованиях. И требования к излучению у ученых намного выше, чем в индустрии. Нужно поярче, получше сфокусировать, нужна произвольная длина волны от глубокого инфракрасного излучения до жесткого рентгена, с нужной поляризацией (или без нее). А еще лучше, если излучение будет лазерным, а не просто светом (на первой фотографии - рентгеновский лазер длиной в 3,5 км в строительсте которого я участвовал, про него я еще напишу). А еще иногда нужны сами электроны, а не излучение.
Для таких исследований во многих странах построены центры синхротронного излучения. Сердцем такого центра является синхротрон: кольцо-накопитель, в котором по кругу (на самом деле там не совсем круг) летают ускоренные до скорости света электроны. Ладно, почти до скорости света - 99% и выше. На практике их скорость принимают равной скорости света и говорят не о скорости, а о энергии. В синхротронах энергия электронов обычно от 0,5 ГэВ до десятка ГэВ (гига-электрон-вольт).
Схема здания с синхротроном BESSY II. Маленькое желтое кольцо - бустерный ускоритель, большое цветное - кольцо-накопитель. Взято в сети.
Внутри тоннеля BESSY II. Подробно будет в отдельной статье
Вокруг кольца построены измерительные станции - к ним от кольца подается луч света. А на станции сидят лохматые ученые с кучей оборудования и используют этот луч для своих измерений. На одном синхротроне может быть до нескольких десятков станций (или линий, по английски beam-line).
Тот же синхротрон с отмеченными измерительными станциями, объединенными в 16 измерительных линий. Картинка из сети.
Обычно ученые с этим ускорителем никак не связаны: они приезжают из своих институтов, меряют несколько дней и уезжают. На их место приезжают другие и т.д. Время измерений на каждой линии расписано на пол-года - год вперед. Для ускорителя ученые - пользователи. А ускоритель для пользователей - просто инструмент.
Три измерительных станции на линейном рентгеновском лазере FLASH-II. Излучение приходит внутри вакуумных труб слева снизу.
Наука развивается и пользователи хотят более высокие разрешение (не только пространственное, но и временное, частотное, по энергии) и интенсивность. Иногда этого можно добиться модернизацией ускорителя, а зачастую надо проектировать и строить новый. Поскольку ускоритель круглосуточно работает на пользователей, то экспериментировать с его настройками/апгрейдами очень непросто (позже я напишу пару статей о таких экспериментах. с фотками, конечно). Для отработки некоторых решений приходится строить отдельные ускорители.
Про один из таких проектов и будут следующие статьи.
Сегодняшний наш репортаж с легендарного для советской науки места, а именно с ускорителя в ИФВЭ имени А.А. Логунова.
Институт физики высоких энергий был основан в 1963 году. Целью его создания было проведение фундаментальных исследований основополагающих сил природы и строения материи на ускорителе протонов.
Управляющей организацией является НИЦ Курчатовский институт.
В начале 1960 года в Протвино развернулось масштабное строительство самого крупного в мире в то время ускорителя. В его строительстве были применены новейшие технологии, и очень точные расчеты.
Завершилось строительство в 1967 году. В институте решаются различные задачи, разрабатываются и применяются уникальные и новые методы и технологии, которые захватывают различные области науки и техники.
Все разработки, проходят полный цикл (идея-технология-образец-производство).
Также, специалисты центра ионно-лучевой терапии ИФВЭ подготовили и провели развёрнутый цикл экспериментальных исследований по отработке воздействия ионного «ножа» - потенциального разрушителя раковых клеток.
Оказалось, что комбинированное воздействие ионно-протонного углеродного потока приводит к неожиданному результату. Действует принцип суперпозиции, когда один эффект, накладываясь на другой, выводит результирующий поток на более высокий уровень, от которого раковые клетки спастись уже не могут.
Чередуя (или сочетая? Пока это до конца не выяснено) такие импульсы, учёные центра рассчитывают успешно бороться с онкологическими вызовами.
С физической точки зрения предлагаемый комплекс включает в себя установку для андронной спектроскопии, которая использует положения квантовой термодинамики.
В частности, устанавливаются характеристики ионно-протонных пучков, которые изменяют значения электронных порогов их стабильного существования. Это и является основой для проведения эффективной ионно-лазерной терапии.
Перспективы
Следует отметить, что подобными процессами занимаются не только в Курчатовском институте, но также и в Японии, КНР, Германии, ряде других стран.
Вопрос стоит не только в том, кто быстрее достигнет результатов, но и в том, чтобы эти результаты стабильно подтверждались на других пациентах и на других формах рака.
Основные резервы данного способа учёные ИФВЭ видят в разнообразии параметров изменения энергетического состояния ионно-протонных пучков.
Так, уже доказано, что выход пучка из ускорителя должен быть медленным, а далее разгонять частицы до требуемых значений уже по пути к бомбардируемым раковым клеткам.
Положительной особенностью новой установки считается её хорошая управляемость. Благодаря регулирующим узлам уникальной конструкции происходит однозначная идентификация и собственно протонов, и продуктов их взаимодействия с заряженными частицами.
P.S. Материал получился скорее в жанре промышленного репортажа, чем научно-популярная статья. Надеюсь, хотя бы фотографии покажутся интересными.
Источник - коллективный блог проекта
Фотографии и текст: Алёна Бионышева
Комната управления (control room) - это не очень большое помещение с большим окном, выходящим в экспериментальный зал.
Слева виден еще один пульт управления. Он относится к другому синхротрону, про него будет отдельный рассказ. А мы посмотрим, что выводится на основные экраны.
Пойдем слева направо, не вдаваясь глубоко в науку. Что-то я поясню, другое просто упомяну. Более детально я разъясню в других частях, иначе здесь получится огромная статья.
Вверху по центру - спектр "дрожания" пучка в поперечной плоскости (горизонтально и вертикально)
Справа от него - чек-лист с основными параметрами
Ниже - статус вакуумных систем по секторам. Пока все зеленое, особо волноваться не о чем.
Еще ниже, большое оранжевое окно - схема расположения и статус затворов для каждой линии.
Если очень упрощенно, то линия (beam-line) - это место, где из синхротрона по трубе выводится излучение. В конце линии волосатые ученые устанавливают свои измерительные установки и что-то все время измеряют. На сама деле, линия - это сложный комплекс с кучей устройств и механизмов, начиная с ондулятора и монохроматора. На линию к ученым мы еще заглянем.
На нашей оранжевой схеме измерительные линии - это касательные, расходящиеся от основного кольца. Тут видно, на какой линии что открыто (зеленым) или закрыто (красным).
В середине основного кольца видно кольцо бустера-предускорителя.
Окно правее - статус оптики и ондуляторов.
Смотрим на следующие экраны:
Вверху слева - данные по инжекции. Эффективность последней инжекции (97,5%) или средняя эффективность за последние 4 часа (97,9%). В режиме Top-Up (поддержание тока каждого сгустка) инжекция происходит каждые 160 секунд.
Чуть выше в маленьком окошке - ток пучка (248 мА) и его время жизни (7,6 ч). Эти данные повторяются почти на каждом мониторе в разных местах.
По центру - часы. Вещь обязательная: можно засидеться глядя на всю эту красоту и забыть пойти домой. Как-то раз в прошлом году я проработал 29 часов (правда, не в этой комнате).
Справа четыре цветных графика - это осциллограмма напряжения на ускоряющих резонаторах. Работают на частоте почти ровно 500 МГц.
Широкое окно ниже (Fill Pattern Monitor) - схема заполнения. На самом деле, по кольцу со скоростью света летает не один сгусток (мы называем его банч (bunch)), а чуть больше трёхсот друг за дружкой. Вот в этом окне видно, как они расположены: 150 штук, потом разрыв со сгустком посередине (он используется для синхронизации систем управления), потом еще 150 штук. По вертикали - ток в мА. Расстояние между серединами соседних сгустков - две наносекунды, полный оборот за примерно 800 нс. Это больше миллиона оборотов в секунду!
Ниже левее - расписание смен. Указаны прошлая, текущая и две следующие. Чтобы можно было найти виновных и раздать заданий на день вперед.
Еще ниже - статистика, которую так любит начальство. Показан аптайм ускорителя. Чем ниже доступность, тем больше жалуются пользователи и сильнее ругается начальство.
Большое окно правее - продольный профиль (ток) сгустков. Внизу - фрагмент схемы заполнения, а вверху по центру - профиль центрального сгустка.
Смотрим еще правее:
Ниже - осциллограмма тока бустера. Бустер мы посмотрим отдельно, но если коротко, то это предускоритель. Пучок сначала разгоняется в линейном ускорителе; потом попадает в кольцевой бустер, ускоряется еще сильнее; и уже из бустера попадает (инжектируется) в основное кольцо. Всё как у людей, даже в большом адронном коллайдере так (ну, почти. Про него тоже напишу)
А справа спектрограмма, из которой видно синхротронную частоту кольца (на самом деле она тут почему-то занижена в 2 раза).
А вот в самом низу (два синих окна) виден поперечный профиль пучка. Камера смотрит навстречу пучку в дипольном магните и видит свет, излучаемый электронами при повороте (синхротронное излучение). Тут выведены две камеры в разных местах ускорителя.
Еще большее количество информации доступно на компьютерах, стоящих на столах. Там же можно все включать-выключать и выводить любую информацию на большие мониторы на стене.
Работать здесь интересно, но совсем не зрелищно. Как-нибудь я покажу, что интересного можно вытворять с ускорителем.
На сегодня всё. Задавайте вопросы в комментах.
Столкновение, приводящее к образованию двух фотонов (зеленый) с суммарной энергией 750 гигаэлектронвольт
Физики из коллабораций ATLAS и CMS рассказали о последних результатах поисков частиц вне Стандартной модели на Большом адронном коллайдере. Эксперименты искали частицы, распадавшиеся на два фотона в данных, собранных за 2016 год. По словам представителей коллаборации ATLAS новые данные не подтверждают избыток фотонов с суммарной энергией 750 гигаэлектронвольт. Аналогичные результаты были получены CMS, на что указывает документ, досрочно опубликованный прошлой ночью.
Об этом ученые рассказали в рамках доклада, прошедшего в рамках международной конференции по физике высоких энергий (ICHEP 2016).
Впервые информация о небольшом пике на диаграмме двухфотонных событий появилась в декабре 2015 года. Статистическая значимость всплеска, видимая в двух экспериментах, не достигала требуемой величины в 5 сигма, однако многие физики-теоретики восприняли сообщение с оптимизмом. С декабря 2015 года в сервисе препринтов arXiv.org было опубликовано свыше 400 работ, посвященных теоретическому описанию гипотетической частицы с энергией 750 гигаэлектронвольт.
Ученые допускали, что частица может оказаться более тяжелым аналогом бозона Хиггса, предсказанным в расширенных версиях Стандартной модели, или гравитоном, гипотетической частицей, ответственной за гравитацию. Эксперты из CERN называли потенциальное открытие, в случае его подтверждения, самым большим событием в физике элементарных частиц с обнаружения тау-лептона в 1975 году. Подробнее о теоретических описаниях частицы можно прочитать здесь.
Ссылка: https://nplus1.ru/news/2016/08/05/750-GeV
Расходимся ребят, шума не будет.
В физике элементарных частиц назревает самое громкое открытие за последние 30 лет. Либо — самое сильное разочарование. В декабре прошлого года в данных Большого адронного коллайдера обнаружились намеки на загадочный двухфотонный всплеск при массе 750 ГэВ. На прошедшей недавно конференции Moriond 2016 экспериментальные группы представили обновленный анализ тех же данных плюс подняли данные прошлого сеанса работы. Всплеск не только остался, но и окреп.
Блиц-введение: двухфотонный всплеск при 750 ГэВ
Главной задачей физики элементарных частиц является сейчас достоверное обнаружение Новой физики, то есть хоть каких-то эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели. В микромире существует новый пласт реальности, более глубокий, чем картина мира, предлагаемая Стандартной моделью, — это совершенно точно. Однако при каких энергиях он физикам встретится и каким он будет — неизвестно. За последние десятилетия были выполнены тысячи измерений свойств элементарных частиц, но все они либо согласовывались со Стандартной моделью, либо выглядели недостаточно убедительными отклонениями.
Важность этой задачи для фундаментальной физики трудно переоценить. Да, в последние годы уже были громкие открытия: хиггсовский бозон, астрофизические нейтрино, гравитационные волны. Но это всё — завершившиеся хэппи-эндом поиски чего-то ожидаемого, теоретически предсказанного. Если же что-то откроют тут, это будет нечто по-настоящему новое, что-то такое, на что нет однозначных теоретических указаний. Без преувеличения, нам откроется совершенно новая грань микроскопического устройства Вселенной.
На поиск Новой физики нацелен и Большой адронный коллайдер. Однако, несмотря на множество результатов и постепенно растущий список подозрительных отклонений, никакого железобетонного указания на Новую физику до сих пор получено не было.
В прошлом году завершилась модернизация коллайдера, и он набрал первую, скромную пока порцию данных на полной энергии столкновений 13 ТэВ. 15 декабря прошлого года на специальном семинаре в ЦЕРНе две основные коллаборации Большого адронного коллайдера, CMS и ATLAS, показали первые результаты этого сеанса работы. В них, а в особенности — в данных ATLAS, обнаружилось нечто крайне любопытное. На графике зависимости количества двухфотонных событий от инвариантной массы двух фотонов явно выпирал широкий пик при массе 750 ГэВ; подробности см. на странице Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ. Это очень напоминает добавочный вклад от рождения и распада новой, неизвестной ранее, тяжелой частицы — или сразу нескольких частиц.
Это сообщение произвело фурор в физике частиц. Сотня теоретических статей с вариантами его объяснения вышла уже в первые две недели. Сейчас количество статей приближается к тремстам. Примечательно, что до сих пор не было ни одной, даже предварительной, научной публикации CMS и ATLAS; все эти сотни статей были вызваны лишь декабрьскими докладами. Причем тогда, в декабре, у экспериментаторов времени на анализ данных было в обрез, и потому многие вопросы оставались без ответа.
Обновленные результаты
На прошедшей на прошлой неделе конференции Moriond 2016 были обнародованы результаты более тщательного анализа уже накопленных в 2015 году данных. Доклады обеих коллабораций, а также обзор теоретических объяснений были представлены в четверг 17 марта; все слайды свободно доступны на странице научной программы конференции. Подчеркнем, что статистика событий не изменилась, но появилось достаточно времени для того, чтобы внимательно сопоставить разные данные и получить более надежные выводы.
Новый анализ, по сравнению с декабрьскими сообщениями, содержит следующие элементы:
1)выполнена более точная калибровка детекторных систем и оценка фона;
2 (обе коллаборации перепроверили данные прошлого сеанса работы LHC Run 1 и включили их в анализ;
3)коллаборация CMS умудрилась выжать все возможное из «подпорченной» статистики Run 2 с выключенным магнитом детектора;
4)в предположении, что всплеск вызван одной частицей с массой 750 ГэВ, распадающейся на два фотона, было проверено, какому варианту отдают предпочтение данные: спину 0 или 2.
На рис. 2 показаны обновленные данные ATLAS, соответствующие накопленной светимости 3,2 fb−1. Здесь по вертикали отложено количество двухфотонных событий, прошедших отбор, в зависимости от инвариантной массы двух фотонов (напомним, что на том же графике, при инвариантной массе 125 ГэВ, будет виден пик, отвечающий уже знакомому всем хиггсовскому бозону). Было выполнено два разных отбора событий: один оптимизирован для частицы со спином ноль (рис. 2, слева), а второй — для частицы со спином два (рис. 2, справа). Поскольку критерии отбора различались, количество событий и распределение по инвариантной массе тоже получились неодинаковыми.
Рис. 2. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным ATLAS. Отбор оптимизирован для спина ноль (слева) и спина два (справа). Черные точки — данные, красная кривая — предполагаемый фон. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации ATLAS.
В обоих случаях в распределении видно превышение над плавным фоном в области 750 ГэВ. Конечно, флуктуации вверх и вниз встречаются и в других областях спектра, но в окрестности 750 ГэВ несколько точек синхронно ушли вверх относительно плавной кривой. Именно это и является указанием на то, что такое отклонение не случайно. Локальная статистическая значимость отклонения составляет 3,9σ для спина 0 — и это чуть выше, чем было в декабре, — и 3,6σ для спина 2. Глобальная статистическая значимость, учитывающая эффект множественной выборки, уменьшается до скромных 2σ.
На рис. 3 показаны аналогичные распределения, полученные детектором CMS. График слева отвечает статистике 2,7 fb−1, набранной при полностью работоспособном детекторе. График справа — это дополнительные 0,6 fb−1, которые были набраны в первый месяц работы детектора, когда из-за технической проблемы основной магнит детектора был выключен (пометки 3,8Т и 0Т как раз указывают магнитное поле детектора). Данные, набранные без магнитного поля, конечно, не раскрывают всей информации, поскольку в них не удается восстановить импульсы заряженных частиц. Но, к счастью, для фотонов это непринципиально, и, к тому же, из-за нулевого магнитного поля восстановление энергии фотонов становится чуть более точным, чем при стандартном режиме работы. Надо сказать, что необходимость выработать новую стратегию анализа и выцарапать данные из «дефектной» статистики стала вызовом для коллаборации CMS, и она с ним успешно справилась.
Рис. 3. Распределение событий по инвариантной массе двух фотонов по данным CMS. Слева: данные, набранные с полностью рабочим детектором. Справа: данные, набранные при нулевом магнитном поле. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации CMS.
В данных CMS тоже видно превышение над фоном в районе 750 ГэВ. Причем свой вклад, пусть и небольшой, внесли и данные без магнитного поля. Пометка EBEB на обоих графиках обозначает такую конфигурацию, когда оба фотона попадают в основной детекторный цилиндр. У коллаборации CMS есть также данные и по конфигурации, когда один фотон попадает в цилиндр, а второй — в торцевой субдетектор; превышение заметно и там. Локальная статистическая значимость отклонения достигает 2,9σ в предположении узкого резонанса, что тоже чуть выше, чем было в декабре.
Сравнение с данными Run 1
Когда в декабре обе коллаборации рассказали про двухфотонный пик, первый вопрос к ним был: а что показал сеанс Run 1 в этой области масс? Тогда полноценного ответа на этот вопрос не прозвучало: экспериментаторам просто не хватило времени вновь проанализировать старые данные. Сейчас же обе коллаборации такой анализ провели — и он, похоже, поддерживает вывод об отклонении!
Тут следует пояснить, как соотносятся друг с другом данные Run 1 и Run 2. В ходе трехлетнего сеанса Run 1 было набрано примерно в 8 раз больше статистики, чем в только начавшемся сеансе Run 2. Однако сейчас энергия столкновений подросла с 8 до 13 ТэВ — и, как следствие, резко выросла вероятность высокоэнергетических событий (для этого, собственно, энергию и поднимали). Для самого естественного предположения о новой частице — резонанса с массой 750 ГэВ, рождающегося за счет столкновения глюонов, — сечение рождения возрастает в 4,7 раза. Это значит, что кое-какие намеки на него должны были быть видны и в данных Run 1. При других предположениях (например, рождение еще более тяжелой новой частицы, которая распадается каскадно) усиление может составлять 10 и более раз. Поэтому, в рамках этих предположений, отсутствие всплеска в данных Run 1 не вызывает вопросов.
На рис. 4 показаны результаты новой обработки всей статистики, накопленной ATLAS при энергии 8 ТэВ. Отбор велся так же, как и раньше, однако калибровка регистрации фотонов и метод анализа — новые. Здесь тоже видно небольшое, но вполне заметное глазом превышение как раз в нужной области масс и примерно той же формы. Статистическая значимость отклонения составляет 1,9σ. При этом обратите внимание, что никакой поправки на эффект множественной выборки уже делать не надо — ведь мы ищем сигнал не хоть где-нибудь, а проверяем гипотезу о вполне конкретной локализованной аномалии. Получается, двухфотонный пик при 750 ГэВ уже начал проступать и в данных Run 1, но только он был тогда слишком слабым, чтобы вызвать подозрения.
Рис. 4. Новый анализ старых данных Run 1 при энергии 8 ТэВ. Изображение из обсуждаемого доклада коллаборации ATLAS
Какой окажется статистическая значимость, если объединить данные Run 1 и Run 2? Коллаборация ATLAS остановилась в шаге от этого, потенциально сенсационного, сообщения. Цена и значение каждого заявления сейчас настолько велики, что коллаборация приняла решение перестраховаться и воздержалась пока от такого заявления (хотя слухи о возможности такого сообщения циркулировали).
Зато хороший пример подала коллаборация CMS. В ее докладе сообщается, что при учете данных Run 1 общая локальная статистическая значимость сигнала вырастает с 2,9 до 3,4σ. Глобальная, впрочем, остается низкой — всего 1,6σ, но она тоже заметно подросла с декабря.
Промежуточный итог
Тот факт, что все эти отклонения попадают на одинаковую массу, вызывает у физиков настоящее воодушевление. Всем очень хотелось бы увидеть объединенный результат ATLAS и CMS — но ясно, что сейчас этого числа никто официально не предъявит. Неофициальная субъективная оценка на глаз такова: суммарный эффект от трех отклонений — 3,9σ (ATLAS, 13 ТэВ), 1,9σ (ATLAS, 8 ТэВ), 3,4σ (CMS, Run 1 + Run 2), — сглаженных эффектом множественной выборки, тянет как минимум на 4σ в глобальной статистической значимости.
Впрочем, тут же следует резко охладить пыл. Выцарапывание данных из маленькой статистки — задача очень сложная. Напомним, что все выводы о наличии нового всплеска завязаны на уверенность, что мы можем адекватно описать фон в этой области. Но насколько она оправдана? Скажем, если снова взглянуть на рис. 4, то видно, что данные превышают красную кривую (то есть оценку фона) не только при 750 ГэВ, но и в области 1 ТэВ. Там вряд ли есть что-то необычное — ведь данные при 13 ТэВ ничего там не показали. Но если чуть подправить фон, сделать его более крутым, то и вожделенный сигнал ослабнет.
Да, пик на рис. 2 и 3 выглядит внушительно. Но столь же внушительно выглядели и другие пики, в том числе и на LHC, — скажем, недавний всплеск при 2 ТэВ в данных Run 1. Однако не похоже, чтобы новый сеанс коллайдера подтверждал то «двухТэВное» отклонение. Поэтому требование порога в 5 стандартных отклонений для такого важного результата совершенно оправданно. Собственно, даже теоретики — а они имеют склонность интерпретировать отклонения излишне оптимистично — говорят о новых результатах в достаточно сдержанных выражениях (см.: The Two-Photon Excess at LHC Brightens Slightly).
Ясно одно: ситуация прояснится в течение этого года. Через месяц коллайдер возобновит набор данных. К лету статистика Run 2 возрастет в несколько раз. С 3-го по 10 августа пройдет главная конференция года, ICHEP-2016, и скорее всего главные результаты приберегут для нее. Но вот что нас тогда ждет — сенсация или грандиозное разочарование — мы пока не знаем. Что ж, подождем.
Ссылка: http://elementy.ru/novosti_nauki?discuss=432718&return=1
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi