Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio

SECCIÓN A: CIENCIAS EXACTAS

Vol. 15 Núm. 1 (2023)

Demostrando la viabilidad de estudiar la acausalidad microscópica en el LHC con datos abiertos de CMS

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v15i1.2780
Enviado
julio 25, 2022
Publicado
2023-05-16

Resumen

Este trabajo describe la posibilidad de reconstruir y observar vértices acausales originados del modelo estándar de Lee Wick. Haciendo uso de la base de datos abiertos del experimento CMS fue posible identificar vértices erróneamente desplazados predichos por el modelo de Lee Wick. La señal considerada se origina de la producción de pares de electrones de Lee Wick gracias a su favorable sección eficaz. El estudio se realizó con una masa del electrón de Lee Wick igual a 200 GeV, ya que supera las limitantes de resolución del experimento. El estado final consiste en un electrón y un par de jets originados de cada uno de los electrones de Lee Wick. Se detalla el método utilizado para reconstruir vértices erróneamente desplazados con la topología mencionada. Además se define una nueva cantidad, la paralelidad, para distinguir vértices erróneamente desplazados de mejor manera. Comparamos los histogramas de parelelidad entre eventos de backgrounds simulados, datos experimentales de la Corrida 1 y la señal. Una asimetría en la distribución de paralelidad sugiere la posibilidad de distinguir decaimientos acausales si existiesen.

viewed = 605 times

Citas

  1. Evans, L., & Bryant, P. (2008). LHC machine. Journal of Instrumentation, 3(08), S08001–S08001. doi: https://doi.org/10.1088/1748-0221/3/08/s08001
  2. Quigg, C. (2004). Nature’s Greatest Puzzles. eConf, C040802, L001. arXiv: https://arxiv.org/abs/hep-ph/0502070
  3. Grinstein, B. [Benjamin], O’Connell, D., & Wise, M. B. (2008). The Lee-Wick standard model. Phys.Rev. D, 77, 025012. doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.77.025012. arXiv: https://arxiv.org/abs/0704.1845 [hep-ph]
  4. Lee, T. D., & Wick, G. C. (1970). Finite theory of quantum electrodynamics. Phys. Rev. D, 2, 1033–1048. doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.2.1033
  5. Lee, T. D., & Wick, G. C. (1969). Negative Metric and the Unitarity of the S Matrix. Nucl. Phys. B, 9, 209–243. doi: https://doi.org/10.1016/0550-3213(69)90098-4
  6. Grinstein, B. [Benjamin], O’Connell, D., & Wise, M. B. (2009). Causality as an emergent macroscopic phenomenon: The lee-wicko(n)model. Physical Review D, 79(10). doi: https://doi.org/10.1103/physrevd.79.105019
  7. Alvarez, E., Da Rold, L., Schat, C., & Szynkman, A. (2009). Vertex Displacements for Acausal Particles: Testing the Lee-Wick Standard Model at the LHC. JHEP, 10, 023. doi: https://doi.org/10.1088/1126-6708/2009/10/023. arXiv: https://arxiv.org/abs/0908.2446 [hep-ph]
  8. Chatrchyan, S. [S.] et al. (2008). The CMS Experiment at the CERN LHC. JINST, 3, S08004. doi: https://doi.org/10.1088/1748-0221/3/08/S08004
  9. Wolfram Research Inc. (n.d.). Mathematica, Version 12.3.1. Champaign, IL, 2021. Retrieved from https://www.wolfram.com/mathematica
  10. Alloul, A., Christensen, N. D., Degrande, C., Duhr, C., & Fuks, B. (2014). Feynrules 2.0 — a complete toolbox for tree-level phenomenology. Computer Physics Communications, 185(8), 2250– 2300. doi: https://doi.org/10.1016/j.cpc.2014.04.012
  11. Alwall, J., Herquet, M., Maltoni, F., Mattelaer, O., & Stelzer, T. (2011). Madgraph 5: Going beyond. Journal of High Energy Physics, 2011(6). doi: https://doi.org/10.1007/jhep06(2011)128
  12. Sjöstrand, T., Ask, S., Christiansen, J. R., Corke, R., Desai, N., Ilten, P., . . . Skands, P. Z. (2015). An introduction to pythia 8.2. Computer Physics Communications, 191, 159–177. doi: https://doi.org/10.1016/j.cpc.2015.01.024
  13. CMS-collaboration. (2016). CMS Software Version 5 3 X (CMSSW 5 3 X) (Version 2.3.X). doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.WYJG.FYK9
  14. Edgar Carrera, E. U., Cesar Montero. (n.d.). Examples for event generation with 2012 cmssw machinery. Available at https://opendata.cern.ch/record/12052 (2022).
  15. CMS-collaboration. (2017a). Doublephoton primary dataset in aod format from run of 2012. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.CEPG.EXLP
  16. CMS-collaboration. (2017b). Doublephoton primary dataset in aod format from run of 2012. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.KT69.ANB8
  17. CMS-collaboration. (2017c). Simulated dataset dyjetstoll m-50 tunez2star 8tev-madgraph-tarball in aod- sim format for 2012 collision data. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.ARKO.6NV3
  18. CMS-collaboration. (2017d). Simulated dataset ttbar 8tev-madspin amcatnlo-herwig in aodsim format for 2012 collision data. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.XH95.JNSE
  19. CMS-collaboration. (2017e). Simulated dataset w1jetstolnu tunez2star 8tev-madgraph in aodsim format for 2012 collision data. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.REHM.JKUH
  20. CMS-collaboration. (2017f ). Simulated dataset w2jetstolnu tunez2star 8tev-madgraph in aodsim format for 2012 collision data. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.DELK.2V7R
  21. CMS-collaboration. (2017g). Simulated dataset w3jetstolnu tunez2star 8tev-madgraph in aodsim format for 2012 collision data. Open Data Portal. doi: https://doi.org/10.7483/OPENDATA.CMS.HHCJ.TVXH
  22. Chatrchyan, S. [Serguei] et al. (2013). Search in Leptonic Channels for Heavy Resonances Decaying to Long-Lived Neutral Particles. JHEP, 02, 085. doi: https://doi.org/10.1007/JHEP02(2013)085. arXiv: https://arxiv.org/abs/1211.2472 [hep-ex]
  23. CMS-collaboration. (2012). Evidence for a new state decaying into two photons in the search for the standard model Higgs boson in pp collisions.
  24. Khachatryan, V. et al. (2017). Sea√rch for R-parity violating supersymmetry with displaced vertices in proton-proton collisions at s = 8 TeV. Phys. Rev. D, 95(1), 012009. doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.95.012009. arXiv: https://arxiv.org/abs/1610.05133 [hep-ex]