Basitleştirilmiş Modeller Kullanılarak Süpersimetri Sınırları Ayarı

Bu prosedürün genel amacı, basitleştirilmiş modeller üzerindeki mevcut sınırları tamamen yeni fizik modellerine uygulamaktır. Bu, öncelikle yeni fizik modelinin onu oluşturan süreçlere ve modlara ayrıştırılmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım, yeni fizik modelindeki süreçleri kapsayan basitleştirilmiş modellerin bir listesinin derlenmesidir.

Ardından, tam kapsama sağlandığından emin olmak için seçilen basitleştirilmiş modellerin kinematiği, tam bir noktanın kinematiği ile doğrulanmalıdır. Son adım, bu basitleştirilmiş modeller üzerindeki mevcut limitlerin yeni fizik modelindeki limitlere dönüştürülmesidir. Nihayetinde, basitleştirilmiş modeller kullanılarak tahmin edilen limitler, özel Montecarlo çalışmaları olmadan da yaklaşık limitlerin elde edilebileceğini göstermek için kullanılır.

Bu tekniğin mevcut yöntemlere göre temel avantajı, kullanışlı bir limit elde etmek için herhangi bir dedektör simülasyonunun doğrulanmasına veya çalıştırılmasına gerek duyulmamasıdır. Bu yöntem, teorisyenlere deneysel sonuçları kullanmaları için yeni bir yol sunar. Standart Model ötesi fiziğe yeni başlayan bireyler, genellikle yeni fizik modellerinin görünür karmaşıklığıyla mücadele ederler.

Bununla birlikte, bu yöntemle, hayatı çok daha kolaylaştıran az sayıdaki basitleştirilmiş modelin oluşturduğu tam modelin kinematiğini neredeyse tamamen yeniden üretebiliyoruz. Bu videoda incelenen minimal süper yerçekimini veya herhangi bir yeni fizik modelini keşfetmenin ilk adımı, parametre uzayındaki bir düzlemi kapsayan proton proton çarpışma olayları üretmektir. Bunu yapmak için, parton duşları içeren olaylar üreten ve bir hadronizasyon modeli barındıran bir yazılım koleksiyonu kullanın.

Olayları, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı dedektör parametre kartı ile pretty good simulation PGS yazılım paketinden geçirin ve final durumu objelerini çıkarın. Ardından, PGS olay sonuçlarını ve jeneratör olay kaydını kullanarak spart üretimini bozunma modlarına göre sınıflandırın. Tüm parçacık kütlelerini, üretim mekanizmalarını, bozunma zincirlerini ve bunların sayılarını takip edin ve bunları dallanma oranlarını hesaplamak için kullanın.

İlgilenilen model için en iyi üretim tesir kesitlerini hesaplayın. Yeni fiziğin parametre uzayında bir nokta seçerek model yeniden yapılandırmasını başlatın. Minimal süper yerçekiminde M zero M1 yarı düzlemini modelleyin.

Bu nokta için üretim modlarını belirleyin ve parametre uzayındaki aynı nokta için önemli olanları not edin. Önemli bozunma modlarını belirleyin. Parametre uzayını tarayın ve yeni fizik modelinin açık üretim ve bozunma modlarının en az %50'sini kapsayan basitleştirilmiş modellerden oluşan bir sözlük oluşana kadar bu adımları tekrarlayın. Ardından, basitleştirilmiş modelin kalitesini test etmeye başlayın.

Yeni fizik modelinin temsili bir noktasını seçin ve uygun kütleleri kullanarak orada ilgili basitleştirilmiş modeli oluşturun. Bunu, birkaç basitleştirilmiş modelle sonuçlanacak şekilde birkaç nokta için tekrarlayın. Tek bir basitleştirilmiş modelle başlayın ve bunu, üretim kesri ile dallanma kesrinin çarpımıyla orantılı bir faktörle ağırlıklandırın.

Ardından, birinci modele ikinci bir ağırlıklı model ekleyin. Tüm modellerin toplamını oluşturmak için diğer her bir model için aynı işlemi yapmaya devam edin. Sonra, olay üretme prosedürünü kullanarak minimal süper yerçekiminin temsilci noktaları için kinematik dağılımları hesaplayın ve bunları birleştirilmiş basitleştirilmiş modelinkilerle karşılaştırın.

Kinematikler %30'dan fazla farklılık gösteriyorsa, en muhafazakâr limit için kapsamı artırmak amacıyla ek basitleştirilmiş modeller ekleyin. Limit oluşturma işlemine burada gösterilen beklenen olay sayısı ifadesini dikkate alarak başlayın. Kabul ve verimliliğin ilgili çarpımlarını elde edin.

Bir parametre uzayı noktası seçin ve basitleştirilmiş modele açıkça dahil edilmeyen olaylar hakkında hiçbir varsayımda bulunulmadığında, yeni fizik modelinin davranışını test etmek için bu denklemi kullanın. Aynı parametre uzayı noktası için daha gerçekçi bir sınır elde etmek amacıyla; ilişkili üretimin verimliliğinin, çift üretiminkinden önemli ölçüde farklı olmadığı varsayımı altında yeni fizik modelini test edin.

Daha agresif bir limit testi için, açıkça dahil edilmeyen üretim modlarının, dahil edilenlerle karşılaştırılabilir olduğu varsayımıyla parametre uzayı noktasını test edin. Mümkün olan en agresif limiti elde etmek için, açıkça dahil edilmeyen bozunma modlarının da dahil edilenlerle karşılaştırılabilir olduğu varsayımını ekleyin.

Basitleştirilmiş modeller, dahil edilen modellerinkilerle karşılaştırılabilir. Korelasyonlara ilişkin bilgi olmadığı varsayılarak, en iyi beklenen performansa sahip sinyal bölgesi tarafından belirlenen sınır kullanılır. Bu grafik, Higgs vakum beklenti değerleri oranının 10, doğrusal bağlaşımın sıfır ve kütle parametresinin pozitif olduğu minimal süper yerçekimi modelleri için örnek bir sıfır lepton dışlama sınırı göstermektedir.

Birleştirilmiş limitler, parametre uzayındaki her noktada en iyi beklenen limiti üreten sinyal bölgesi kullanılarak elde edilir. Kesikli mavi çizgi, beklenen %95 güven düzeyi limitini göstermektedir. Herhangi bir teorik sistematik belirsizlik dikkate alınmamıştır.

Düz kırmızı çizgi gözlemlenen limiti temsil etmektedir; farklı parametre seçimleriyle gerçekleştirilen önceki aramalardan elde edilen sonuçlar da gösterilmiştir. Burada, analizde yapılan ve birbirini takip eden, giderek daha agresif varsayımlar için yalnızca sadeleştirilmiş modeller kullanılarak elde edilen dışlama limitleri yer almaktadır. Limitler, makaledeki denklem numaralarıyla etiketlenmiştir.

Atlas deneyi ile bir karşılaştırma yapmak için, kabul oranının ve verimliliğin çarpımı üzerinden interpolasyon yapılır. En muhafazakâr dışlama sınırı, basitleştirilmiş modeller tarafından iyi kapsanan bölgelerde özel aramanın sınırını takip eder; en agresif sınır ise squark baskın bölgesinde 40 gig electron volts'a kadar ve gluino baskın bölgesinde 100 gig electron volts'a kadar dışlamayı olduğundan fazla tahmin eder. Kullanılan az sayıdaki basitleştirilmiş modele rağmen, belirlenen muhafazakâr sınırların doğru sonuca yakın olduğu unutulmamalıdır.

Bu videoyu izledikten sonra, herhangi bir yeni fizik modeli için sınır belirlemek amacıyla mevcut deneysel sınırların nasıl kullanılacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Bu prosedürü uygularken, final durumları üzerinde hangi varsayımların yapıldığını ve bu varsayımların fiziksel ve geçerli olup olmadığını tam olarak hatırlamak önemlidir.