理論的粒子物理学者は、LHC測定を比較して標準モデルの強みと欠点を明らかにするための正確な予測を提供しています。
小数点の背後にある発見
標準モデルと呼ばれる量子理論は、既知の基本粒子の世界とその相互作用を表しています。ただし、暗黒物質の性質と宇宙の反物質よりも物質が豊富にある理由は、標準モデルが答えない質問の例です。
世界で最も強力な粒子加速器であるCERNの大型ハドロンコライダーは、新しい物理粒子を生成する可能性がありますが、この段階では検出されていません。したがって、コミュニティはより間接的なアプローチに従事しています。
この間接的なアプローチは、基本粒子物理学の量子機械的性質を直接活用します。新しい粒子が重すぎたり、弱く結合されていても、背景の上に目立つほど十分な数字で生成されない場合でも、他の反応を微妙に変更して、これらがSMの期待に完全に適合しないようにすることができます。
したがって、可能性のある発見が見られるのは、そのような小さな逸脱にあります。これが成功するためには、測定値と理論計算の両方が正確であり、可能な限り少ない不確実性マージンが必要であることは明らかです。
高次摂動理論
標準モデルをテストするために、理論的粒子物理学コミュニティは、非常に正確な計算のための方法の開発と使用を開始しました。理論家は、ファインマン図に基づいた摂動アプローチを主に使用します。
より多くの精度とは、より多くのループと放射粒子を使用して図を計算することを意味します（図1）。これは大きな挑戦を提示します。1、最も低い順序は1つの単純な図で構成されています。数は3次の数百万人に到達します。
フォーム付きコンピューター代数
この努力は、高性能コンピューティングを広範囲に使用することでのみ存在できます。前述の3次補正では、2か月間25,000のコアが従事していました。
atアムステルダムのニケフ、Jos Vermaseren博士は、フォームオープンソースコンピューター代数プログラムを開発しました2 高度に調整された革新的なアルゴリズムと効率的なプログラミングのおかげで、このような条件に対処できる標準モデルをテストするため。フォームの継続的な開発と長期的なサポートは、今や重大な懸念事項です3、そしてこの状況を改善する努力が進行中ですが、その開発への積極的な貢献は歓迎されます。
アムステルダムの理論的粒子物理学
コンピューターソフトウェアとハードウェアは、LHC物理学プログラムに正確な理論的予測を提供するために必要な唯一の成分ではありません。 2020年の粒子物理学の更新のための欧州戦略によって認識されているように：4「計算ツールを提供および開発する活動の認識を含む、実験に直接影響を与える理論的研究の両方がサポートされるべきです。」
したがって、このような長年の努力に従事する理論家と理論グループのサポートも必要です。アムステルダム大学、アムステルダム大学、およびオランダの近隣のニケフ国立研究所は、長年にわたってこのような努力を支援してきました。
フォームの本拠地であることに加えて、アムステルダムはフアンロホ教授の仕事を通じて、1xbet キャッシュバックラルネットワークパートン分布関数コラボレーション（NNPDF）の重要なノードであり、LHCに必要な理論計算に洗練された初期条件を生成します。
さらに、固定された高次分析、予測を提供するための総合的なアプローチ、および高および低いものの両方でパートンシャワーの改善において、Wouter wouter woalewijn、Jordy de beekveld、および著者が強力な努力があります。効果的な理論フレームワークによって支援された1xbet キャッシュバック散乱オブザーバブル。
底部のクォークが重要な役割を果たしている観測可能性は、新しい物理学の間接的な兆候を探すのに特に興味深いものです。このような研究では、CP不変性の違反（電荷共役Cとパリティ変換Pの組み合わせ）が発生する可能性があります。これは、反物質の存在量の質問に関する物質に密接に関連しています。
標準モデルをテストするための新しい方法
フィールドが標準モデルに関する正確な計算に向けて行った重要な進歩を達成できるようにした計算方法の最近のいくつかの革新を強調することは興味深いかもしれません。
これらの多くは複雑な積分に関連しています。これは、ループ（図1B）またはエクストラエミストされた粒子（図1C）でファインマン図を計算するときに実行する必要があります。ループ積分間の多くの関係を確立することができます。これは、トリックをパートごとの統合と比較的簡単に使用して使用できます。
これらの新しい方法は、多くの場合Mathematicaでソフトウェアパッケージにエンコードされているため、鉛筆と紙で座っているように描かれるのではなく、現代の理論家です。ソフトウェアで象徴的な結果を一緒に織り込む可能性が高くなります。
今後の巨大なLHCデータセットは、理論家にさらに多くのより厳しい精密な課題を提供します。アムステルダムとコミュニティ全体でこの課題に会うことを楽しみにしています。
参照
- 「3つのループでのQCDでのHiggs Boson Gluon-Fusion Production」、C。Anastasiou、C。Duhr、F。Dulat、F。Herzog、B。Mistlberger、Rev.Lett。114 (2015) 212001
- Kuipers、T。Ueda、J.A.M。 VermaserenとJ. Vollinga、Comput。
- 「陳腐化の危険にさらされている粒子物理学のための重要なコンピュータープログラム」、M。VonHippel、Quanta Magazine、2022年12月1日
- https://europeanstrategy.cern/
