“Twin Peaks” y la búsqueda del bosón de Higgs

Dibujo20121225 twin peaks - kennesaw mountain - usa

Los dos picos gemelos de las montañas de Kennesaw, ciudad del Condado de Cobb, en el estado de Georgia, EEUU, aparecen en el escudo de su universidad, pero no tienen nada que ver con el título de la serie de televisión “Twin Peaks” creada por David Lynch y Mark Frost, ambientada en el noreste del estado de Washington. Los más jóvenes no recordarán que fue emitida por Telecinco en la temporada 1990/91, batiendo récords de audiencia. “Twin Peaks” volvió a mi memoria gracias a la entrada de Jester (Adam Falkowski), “Twin Peaks in ATLAS,” Résonaances 13 Dec 2012, y porque hay algo que tengo que decir, que ya dije en vivo y en directo en “Mi conferencia sobre el “Bosón de Higgs” en los X Encuentros con la Ciencia, Málaga,” 19 diciembre 2012, pero que creo que no he dicho de forma explícita en este blog.

Dije en mi conferencia que hay que tener cuidado con el número de febrero de Investigación y Ciencia, donde quizás aparezca traducida la noticia de Michael Moyer, “Two Higgs Bosons? CERN Scientists Revisit Large Hadron Collider Particle Data,” Scientific American, 15 Dec 2012 (“Have Scientists Found 2 Different Higgs Bosons?,” SciAm Blogs, Dec. 14, 2012). En realidad, el autor ha cambiado el texto original de su noticia, tras las múltiples críticas, citando al propio de Jester y a Dorigo, aclarando que ATLAS (LHC, CERN) no ha observado dos bosones de Higgs, se trata de una fluctuación estadística. Muchos ya habréis leído a Tommaso Dorigo, “ATLAS Higgs Results: One Or Two Higgs?,” AQDS, Dec 14th 2012. Sin embargo, como destaca Matt Strassler, “Two Higgs Bosons? No Evidence for That,” OPS Dec 17, 2012, Moyer debería haber cambiado el título de la noticia y evitar sembrar la duda en plan sensacionalista. No creo que merezca la pena que los editores de Investigación y Ciencia incluyan la noticia en su próximo número. Hay noticias en la web de SciAm que es mejor omitir en IyC. En su rectificación, Moyer debería haber mencionado que CMS (LHC, CERN) no observa los dos picos. Pero quien sabe, quizás su intención sea que gente como yo le citemos en nuestros blogs.

Dibujo20121225 atlas - cms - higgs boson signal strength - december 2012

Figuras de ATLAS y CMS superpuestas, mostrando el “doble pico” en ATLAS y su ausencia en CMS.

Sirva esta entrada navideña para aclarar, como he dicho en un comentario en Menéame: “Este tipo de “picos dobles” son muy habituales en física de partículas (cuando se observa lo mismo desde dos prismas diferentes). La razón es que el método estadístico utilizado para ajustar un pico y deducir la masa de la partícula, con pocos datos, es muy susceptible a desplazamientos hacia la izquierda o hacia la derecha. Cuando se combinan dos resultados independientes, no es nada raro (ocurre al menos el 25% de los veces) que en uno de ellos el desplazamiento sea hacia la izquierda y en el otro hacia la derecha, con lo que aparecen dos picos bien diferenciados. Ha pasado muchas veces en la historia reciente (últimos 30 años) de la física de partículas, por lo que no debe resultar extraño, todo lo contrario, debería ser una señal de que los físicos están haciendo bien su trabajo, pues si no se observan este tipo de cosas de vez en cuando significa que están introduciendo un sesgo cognitivo no intencionado.”

Dibujo20121225 cms - atlas - higgs boson signal strength - december 2012

Figuras de CMS y ATLAS superpuestas, resaltando la ausencia en CMS del “doble pico” observado en ATLAS.

Las figuras que acompañan esta entrada son un poco “sucias” pues las he hecho a mano, combinando las figuras de ATLAS y CMS, pero dan una buena idea de la situación actual. CMS no ve ningún pico doble, pues las curvas roja y verde trazo fino tienen una buena intersección; además, estas curvas (a 1 sigma o 65% CL) son más pequeñas que las de ATLAS, que ve dos picos (curvas roja y azul en trazo grueso). En ambos casos, las curvas combinadas, en trazo negro, son muy parecidas y su intersección apunta a un bosón de Higgs con una masa de unos 125 GeV. Por supuesto, habrá que esperar a Moriond, 2-9 marzo, 2013, donde se presentarán análisis con más datos. Lo normal es que una fluctuación estadística como la observada por ATLAS, pero no por CMS, se reduzca y los dos picos acaben coincidiendo. La estadística a veces juega malas pasadas, pero solo en apariencia.

Los que estén interesados en una discusión más detallada sobre la estadística de estas cuestiones, con énfasis en física de partículas, disfrutará con Tommaso Dorigo, “Bump Hunting II: The Greedy Bump Bias,” AQDS, April 25th 2009. Se muestra cómo se pueden obtener fluctuaciones de varias sigmas cuando se ajusta un pequeño pico con forma gaussiana (en física de partículas es una función de Breit-Wigner) sobre un modelo para los datos de fondo, cuando el fondo tiene un gran número de sucesos.

2 pensamientos en ““Twin Peaks” y la búsqueda del bosón de Higgs

  1. Off-topic: Me siento un poco como la “vieja del visillo” divulgando rumores pero hay uno nuevo (demasiado bonito para ser cierto) que si se confirma podría ser la noticia de la década: ¡un exceso de dimuones en 105GeV con una significancia de 5 sigmas! ¿La naturaleza nos regala por navidad la llave que abre la puerta a la supersimetría?
    http://blog.vixra.org/2012/12/25/christmas-rumour/

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