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PUT Nr.
8
FOrschungsmagazin der Bergischen UniversitätWuppertal
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Wintersemester 2012/2013
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diese Ausschlussgrenzen deutlich mehr Daten und da-
mit mehrere Monate oder sogar Jahre längere Messzeit
nötig gewesen.
Mit dem eingangs erwähnten Ergebnis vom 4. Juli
2012 ist die Higgs-Physik in eine neue Ära eingetreten:
ATLAS und CMS sehen ein Signal im Energie-Spektrum
von Photon- sowie W- und Z-Boson-Paaren, das von
einem Teilchen mit einer Masse von 125 GeV herrührt
(Abbildung 2). Das ist völlig verträglich mit der oben
erwähnten Grenze M
H
<160 GeV aus dem Vergleich von
LEP-Daten und Theorie, mit einer unteren Grenze von
M
H
>114 GeV aus der direkten Suche bei LEP, sowie mit
ersten Anzeichen eines „Peaks“ am Tevatron. Spin und
Ladung passen ebenfalls genau zu einem Higgs-Boson.
Ist es also das Higgs-Boson? Eine erste Nagelprobe
ist natürlich der Vergleich der Größe des Signals mit
der Theorie-Vorhersage: In der Tat passt die Signal-
Stärke im Spektrum der W- und Z-Bosonen perfekt;
im Photon-Spektrum zeigen beide Experimente einen
etwas höheren Wert, der aber noch einer statistischen
Fluktuation zugeschrieben werden kann. Würde man
für die Theorie-Vorhersage statt des NNLO-Ergebnis-
ses das LO-Resultat einsetzen, erhielte man eine ge-
schätzte Diskrepanz zwischen Daten und Theorie von
geschätzten drei „Standardabweichungen“: Man wür-
de mit weit mehr als 90%-iger Sicherheit ausschließen,
dass es sich um das Higgs-Boson (des Standardmo-
dells) handelt!
»
Ist es das Higgs-Boson? Die Rolle der Theorie
Abb. 3: Ausschluss-Grenzen der Higgs-Suche
amTevatron: Dort, wo die durchgezogene Linie
unterhalb von 1 fällt, ist das vorausgesagte Higgs-
Signal hinreichend groß, um sich signifikant vom
Untergrund abzuheben. Die Daten zeigen dort
aber kein Signal, deshalb schließen sie aus, dass
ein Higgs-Boson mit den entsprechenden Massen
existiert. Bei allen anderen Massen ist das voraus-
gesagte Signal zu klein, um sich vom Untergrund
abzuheben.
Quelle und Einzelheiten: CDF and D0 Collaborati-
on, http://arvix.org/abs/0903.4001
Fig. 3: Exclusion boundary of Higgs search at the
Tevatron.The predicted Higgs signal at the point
where the unbroken line drops below 1 is strong
enough to stand out from the background. But
there is no data record of a signal there.This
excludes the existence of a Higgs boson with its
relevant mass. In the case of all other masses the
predicted signal is too weak to stand out from the
background.
Source: CDF and D0 Collaboration, http://arvix.org/
abs/0903.4001