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Roberto Chierici 2
Il bosone di Higgs nello SMIl bosone di Higgs nello SM
La particella mancante nel Modello Standard, che nella sua La particella mancante nel Modello Standard, che nella sua versione minimale non puo’ spiegare perche’ le particelle versione minimale non puo’ spiegare perche’ le particelle hanno masse hanno masse
Il meccanismo di Englert-Brout-Higgs e’ il piu’ semplice che Il meccanismo di Englert-Brout-Higgs e’ il piu’ semplice che permetta di introdurre le masse di tutte le particelle nella permetta di introdurre le masse di tutte le particelle nella teoria.teoria.
Il campo di Higgs ha un valore di Il campo di Higgs ha un valore di aspettazione non nullo nel vuoto: tutte le aspettazione non nullo nel vuoto: tutte le particelle altrimenti acquisiscono « inerzia » particelle altrimenti acquisiscono « inerzia » tramite interazione con questo campotramite interazione con questo campo
L’esistenza del campo impone la presenza L’esistenza del campo impone la presenza di una particella ad esso associata, finora di una particella ad esso associata, finora non osservata sperimentalmente.non osservata sperimentalmente.
La ricerca del bosone di Higgs e’ solo la punta La ricerca del bosone di Higgs e’ solo la punta dell’iceberg della ricerca all’LHC ! Moltissime altre domande dell’iceberg della ricerca all’LHC ! Moltissime altre domande fondamentali rimangono in fisica delle alte energie.fondamentali rimangono in fisica delle alte energie.
Roberto Chierici 3
Dove ci aspettiamo il bosone di Higgs?Dove ci aspettiamo il bosone di Higgs?
26945 /114 cGeVmH
Dalle misure di precisione Dalle misure di precisione fatte agli acceleratori si fatte agli acceleratori si puo’ determinare una puo’ determinare una curva di confidenza di curva di confidenza di dove dovrebbe trovarsi dove dovrebbe trovarsi l’Higgs…l’Higgs…
Se il Modello Standard e’ Se il Modello Standard e’ vero fino in fondo, l’Higgs vero fino in fondo, l’Higgs dovrebbe davvero dovrebbe davvero trovarsi ‘dietro l’angolo’…trovarsi ‘dietro l’angolo’…
Il bosone di Higgs e’ gia’ stato cercato lungamente al Il bosone di Higgs e’ gia’ stato cercato lungamente al LEP (e+e-) e al Tevatron (p-anti-p) senza alcuna LEP (e+e-) e al Tevatron (p-anti-p) senza alcuna osservazione diretta.osservazione diretta.
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A caccia dell’Higgs (I)A caccia dell’Higgs (I)
L’ Higgs puo’ essere prodottoL’ Higgs puo’ essere prodottoall’LHC mediante l’interazioneall’LHC mediante l’interazionetra i costituenti dei protoni.tra i costituenti dei protoni.
Viene ricostruito a partire dai Viene ricostruito a partire dai prodotti del prodotti del suo decadimentosuo decadimento: sono possibili diversi tipi : sono possibili diversi tipi di stati finali, che dipendono in particolare di stati finali, che dipendono in particolare dalla sua massa. dalla sua massa.
H
Z
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+
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Agli esperimenti si Agli esperimenti si deve essere in grado deve essere in grado potere ‘vedere’ potere ‘vedere’ tutti gli stati finali.tutti gli stati finali.
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A caccia dell’Higgs (II)A caccia dell’Higgs (II)
Find 4 straight tracks.
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eeHHZZZZqq11qq22ee++ee--
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Il bosone di Higgs si “accoppia” alle Il bosone di Higgs si “accoppia” alle particelle elementari in modo particelle elementari in modo proporzionale a mproporzionale a mff
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Decade nelle particelle piu’ pesanti possibiliDecade nelle particelle piu’ pesanti possibili
Lo stato finale dipende dalla massaLo stato finale dipende dalla massa Sono necessarie molte analisi per Sono necessarie molte analisi per coprire tutte le possibilita’ coprire tutte le possibilita’
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ZZProduzioneProduzione
DecadimentoDecadimento
A caccia dell’Higgs (III)A caccia dell’Higgs (III)
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Produzione di bosoni di Higgs nei Produzione di bosoni di Higgs nei rivelatoririvelatori
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H
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Il « canale perfetto »Il « canale perfetto »
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La scoperta (eccesso di eventi La scoperta (eccesso di eventi statisticamente incompatibilestatisticamente incompatibilecon i fondi) puo’ anche avverarsi con i fondi) puo’ anche avverarsi presto presto
CMS o ATLAS saranno in grado CMS o ATLAS saranno in grado di trovare il bosone di Higgs in di trovare il bosone di Higgs in qualsiasi regione di massa. qualsiasi regione di massa.
99.7%99.7%
Meno di 3 anni di dati !Meno di 3 anni di dati !
Copertura in funzione della massa (per CMS)Copertura in funzione della massa (per CMS)
Se il bosone di Higgs esiste, non puo’ sfuggire all’osservazione all’LHC !Se il bosone di Higgs esiste, non puo’ sfuggire all’osservazione all’LHC !
