EBOOK Wybrane aspekty poszukiwań bozonu Higgsa z Modelu Standardowego w zderzeniach proton-proton w

Monografia opisuje główne aspekty poszukiwania bozonu Higgsa pojawiającego się w Modelu Standardowym w wyniku mechanizmu spontanicznego łamania symetrii, nazywanego mechanizmem Brouta-Englerta-Higgsa. Początkowe rozdziały krótko przedstawiają sam mechanizm spontanicznego łamania symetrii elektrosłabej, detektor CMS, oraz metody statystyczne użyte przy analizie danych.

Rozdziały od czwartego do ósmego przedstawiają zarysy i wyniki analiz poświęconych poszukiwaniom bozonu Higgsa w poszczególnych kanałach rozpadu. W rozdziale dziewiątym podsumowano wyniki poszukiwań wraz z najlepszymi dopasowaniami masy i parametrów wzmocnienia, uwzględniającymi wyniki ze wszystkich kanałów poszukiwań. Rezultaty zaprezentowane w niniejszym opracowaniu są oparte na danych zebranych w czasie pierwszego etapu działania LHC w latach 2011-2012.
Wstęp   11
Uwagi redakcyjne   13

1. Mechanizm Higgsa w Modelu Standardowym   15

1.1. Model Standardowy   15
1.2. Mechanizm Brouta-Englerta-Higgsa   17
1.3. Bozon Higgsa: własności i mechanizmy produkcji w LHC   18

2. Detektor CMS   23

2.1. Wstęp   23
2.2. Detektory śladowe   24
2.2.1. Detektory mozaikowe   24
2.2.2. Paskowe detektory krzemowe   25
2.3. Kalorymetry   25
2.3.1. Kalorymetr elektromagnetyczny   26
2.3.2. Kalorymetr hadronowy   26
2.4. Detektory mionowe   27
2.5. Układ wyzwalania-27
2.6. Rekonstrukcja obiektów fizycznych   29

3. Procedury statystyczne-37

3.1. Testowanie hipotez   37
3.2. Wykluczenie   38
3.3. Odkrycie   39

4. Poszukiwania w kanale H › ??   41

4.1. Strategia   42
4.2. Selekcja sygnału   44
4.2.1. Układ wyzwalania   44
4.2.2. Selekcja końcowa   46
4.3. Oszacowanie tła eksperymentalnego   47
4.4. Niepewności systematyczne   49
4.5. Wyniki   50

5. Poszukiwania w kanale H › bb—   55

5.1. Strategia   56
5.2. Selekcja   56
5.3. Oszacowanie tła   59
5.4. Niepewności systematyczne   60
5.5. Wynik   60

6. Poszukiwania w kanale H › ZZ › 4e/4µ/2e2µ   63

6.1. Strategia   64
6.2. Selekcja   66
6.3. Oszacowanie tła   67
6.4. Niepewności systematyczne   68
6.5. Wyniki   69

7. Poszukiwania w kanale H › WW › 2l2?   73

7.1. Strategia   74
7.2. Selekcja   75
7.3. Oszacowanie tła   76
7.4. Niepewności systematyczne   77
7.5. Wyniki   78

8. Poszukiwania w kanale H › ??   81

8.1. Strategia   82
8.2. Selekcja   84
8.3. Oszacowanie tła   85
8.4. Niepewności systematyczne   87
8.5. Wyniki   87

9. Wyniki zbiorcze   91

9.1. Sprzężenia   92
9.2. Masa   93

10. Podsumowanie   95

Podziękowania   97
Bibliografia    98