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P. Gambino, “Sommario della sessione EW”, IFAE, 26/4/03

Sommario della sessione EW

R. Chierici, P. GambinoIFAE, Lecce, 26/4/03


Non c’e’ trippa

per gatti!

●Nulla di nuovo sotto il sole, il MS imperversa●Ci attende un duro lavoro


Struttura della sessione• LEP, SLC, Tevatron (run I)

• Tevatron (run II)

• (g-2)

• Futuro

– P. Azzurri (4f e accoppiamenti di gauge)– F. Cossutti (mW) – V. Ciulli (asimmetrie di leptoni e quark)– C. Mariotti (limiti diretti sull’Higgs) – G. Degrassi (fit elettrodebole)

– A. Sidoti (top e Higgs) – G. Manca (altre misure elettrodeboli)– C. Carloni (correzioni di QED per mW)

– G. Rodrigo (ritorno radiativo)– F. Nguyen (misure di R(s)) – G. Colangelo (contributi adronici sotto il GeV)

– T. Boccali (fisica elettrodebole a LHC) – M. Paganoni (fisica elettrodebole a LC)– F. Piccinini (fisica dell’Higgs)– E. Accomando (calcoli per i 6 fermioni) – S. Uccirati (metodi per calcoli multi-loop) – L. 32 (Sudakov elettrodeboli)


ee4f

Precisione sperimentale 1% (0.65% stat+0.90% syst)

Test delle correzioni O()(incertezza teorica <0.5%)

Altri processi 4f e GC verificati al <10%


mW a LEP e run I

mW-79 MeV

mW (qqqq – qql) = +22 43 MeV

New since summer 2002

mW-35 MeV

LEP: maggiore sistematica FSI -> 4q ha un peso basso nella combinazione

mW (world) = 80.426 0.034 GeV


Ricerca Higgs: cosa vedono i 4 esperimenti


Limite combinato

Exp ObsALEPH 113.5 111.5DELPHI 113.3 114.1L3 112.4 112.0OPAL 112.7 112.7

4-jets 114.5 113.3l++114.2 114.2

LEP 115.3 114.4


Ricerca indiretta dell’HiggsIn a way, MH parametrizza la nostra ignoranza

del meccanismo di rottura di simmetria


NuTeV e il sonno del DegrassiPerche’ le 3 di NuTeV NON disturbano il sonno a

Peppe D.?


Ma il fit del MS e’ buono o no?

No NuTeV

2% probUn raffreddore: va visto nel contestoChiara indicazione per Higgs leggero,

forti constraints a nuova fisica


Asimmetrie di leptoni e quark


The Chanowitz argument

L’argomento di C. non e’ sbagliato!

E’ solo debole: 8% e’ troppo poco

to claim new physicsImportanza cruciale di mtop, vediamo che

succede a RunII


Sezione d’urto tt a Run II

(D0) pb (lumi) 0.8 (syst) (stat) 8.4σ 5.33.5

4.53.7

Dilepton

Theory (NLO)Mtop=175 GeV/c2

s=1.96 TeV6.7

+0.71

-0.88

13.2 ± 5.9stat ± 1.5syst

5.3 ± 1.9stat ± 0.8systLept+Jet

Run II (Lept+Jet)Run I CDF

combined

(CDF)

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101

Week #

We

ek

ly I

nte

gra

ted

Lu

min

os

ity

(n

b-1)

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

Ru

n I

nte

gra

ted

Lu

min

os

ity

(p

b-1)

Weekly Integrated Luminosity Run Integrated Luminosity

Integrated Luminosity

MTop Run(II) =171.213.49.9 GeV


Sezioni d’urto W, Z


Prospettive del Run II per t,W e H

))cos(1(pp2M lT

lTT

Mtop ~3 GeV

•gg->H•Huge background for H->bb (may be H->/WW)

•Associated Production (HW/HZ) with H->bb

Most promising channel

mW

Targets: MW ~30MeV

Subject to a critical re-evaluation based on RunII experience!!!

challenging


MW a RunII e oltre: sistematiche

Alcune sistematiche quasi irrilevanti a RunI diventano importanti a RunIIUn salto di qualita’ e’ necessario

● full O() EW corr OK● final state phot. corr.dominant

● shift MW by 65-170 MeV● HO QED uncertainty ~10-20 MeV

● Parton Shower method used by Carloni et al● shifts below 10 MeV

● RunI estimate of PDF uncertainty ~15MeV● was it realistic?

● sensitivity to PDF should be smaller at Run II (better angular coverage)


Perche’ ci interessa (ancora) R(s)?

85% del contrAdronico al g-2

viene dalla regionesotto il GeV


Il ritorno radiativo

Phokhara 2.0


Daphne vs B factories


CMD2 & primi risultati di Kloe

)H(M

)(Mdσ)(MF

2ππ

2ππ

ossππγ22

πππ

|F|2

M2(GeV2)

KLOEPRELIMINARY

syst under study

- interference

Il ritorno radiativo offre diversi vantaggiEd e’ for free. Nel futuro prossimo testera’

Lo scan in e+e- e lo completera’


L’ottovolante del (g-2)

>>

>>

Ogni anno qualche in piu’ o in meno…


Possibili miglioramenti

Colangelo et al. :

analiticita’ e simmetria chirale

Possono aiutare a parametrizzare F(s) aumentandola precisione dell’integrale dispersivo del 50%

nella regione sotto 1GeV


Misure EW a LHC dominate da sistematiche

• Calibrazione assoluta dell’impulso di leptoni – errore dominante a Tevatron per mW,

probabilmente lo sarà anche a LHC– riguarda la intercalibrazione di tutti i detector

(tracker-mu per , tracker-ecal per e)• Calibrazione assoluta dell’energia dei jet

– errore importante per mt in ttN jets+X– richiede buoni algoritmi di energly-flow, e

quindi integrazione tracker-calorimetri• Luminosità assoluta

– Goal è il 5%– Importante per esempio per la misura dei rate

di Drell-Yan

•a LHC 107 Zl+l- l’anno

•mZ~mW da cui errore piccolo di estrapolazione (Tevatron usa J/l+l-)

•scala nota al meglio di 0.02% (10 MeV per leptone da 50 GeV)•usare Wjet jet come sample di calibrazione, 106 l’anno

•una calibrazione all’1% è realistica, e più complicata per i jet da quark b•TOTEM, sezioni d’urto di processi noti (QED, Z, W)

diffi

cile!

Energia

Lumin.

cm-2s-1

Luminosità int. primo

anno

TeVatron 2 TeV 4-10x1031 0.3 fb-1

LHC(low lumi) 14 TeV 2x1033 10 fb-1

LHC(high lumi) 14 TeV 1034 100 fb-1


mt e mW a LHCe

W beam line

u cos12 TTl

TW ppm

t tb-jet

b-jet

WW

l

jetjet~30%

Sorgente di incertezza

errore su mt (GeV)

Statistica 0.1

calib. dei jet da quark leggeri

0.3

calib. dei jet da quark pesanti

0.7

ISR e FSR 1.5

Totale <2 GeV


Altre misure EW a LHC• misure di precisione delle proprietà del top:

– Vtb: BR(tbX), sezione d’urto (tt): misurabile ~10%

– FCNC, single top production, coupling Htt

• Il bosone di Higgs:– Rivelazione diretta a seconda

della sua massa

– Misura di H al ~10%

– Misure degli accoppiamenti al

– 10-25% per un Higgs leggero

+ asimmetrie, gauge couplings, D-Y,…

Dopo 10 anni (300fb

-1 )


Linear collider

mt=100-200MeV

mW=6MeV

(sin2W)=1.3 10-5

LC: diverse configurazioni, con polariz•GigaZ ad alta statistica (Rb, sinW)•Soglia WW•Alte energie (t,H,NP)

Saremo in grado di sfruttarequesta precisione?


Nuove tecnologie teoriche

Calcoli a multiloop: grandi problemi, molta attivita’, qualche novita’ (per es. metodi semianalitici

basati sul teorema di Bernstein-Tkachov, gruppo di Torino) Calcoli automatici a 2loop

rimangono un obiettivo lontano

Calcoli per processi a molti fermioni/molti jets: per VV->VV scattering (Accomando et al), per i

fondi della ricerca di Higgs (ALPGEN Coll)…


CONCLUSIONE

GRAZIE A TUTTI I PARTECIPANTI PER L’IMPEGNO E LA COMPETENZA


Banda blu e Degrassi plot

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