Cálculos con múltiples tramos en el LHC
A pesar del éxito del modelo estándar de física de partículas, por lo general se considera que esta teoría sobre cómo interactúan los bloques constituyentes de la materia puede no ser válida para todas las energías. Los experimentos del LHC prueban la escala de teraelectronvoltios, donde se espera que surjan los indicios de la física más allá del modelo estándar. En las mediciones, muchas huellas interesantes también implican a más de dos partículas en el estado final de las reacciones de dispersión. Sin embargo, realizar predicciones teóricas precisas de estos procesos con múltiples ramas no es una tarea trivial. Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea aplicó métodos nuevos para obtener predicciones relacionadas con procesos en los que intervienen bosones vectoriales y el quark top. En el marco de proyecto MULTI-LEG@LHC (Multi-leg precision calculations and advanced phenomenology in the LHC era), se centraron en procesos importantes de base para la producción de bosones de Higgs asociados con un jet, así como búsquedas de nueva física en el LHC. Los científicos calcularon correcciones virtuales y reales de estos procesos que sirvieron como base para obtener predicciones para componentes de segundo orden. Además, se derivaron los resultados aproximados con cromodinámica cuántica (QCD) de tercer orden (NNLO) para la generación de estados finales con cuatro leptones. Las expresiones analíticas resultantes se generaron mediante rutinas con un alto grado de automatización que existen programas de simulación de Monte Carlo existentes y los vinculan con bibliotecas de software para realizar predicciones aproximadas de tercer orden. Se pueden utilizar para realizar cálculos de secciones transversales diferenciales con interés fenomenológico. Los resultados de MULTI-LEG@LHC indican que las correcciones de QCD son apreciables y se deben tener en cuenta en los estudios experimentales del LHC. Solo de este modo los científicos podrán verificar o desmentir de forma fiable los distintos modelos que se han elaborado más allá del modelo estándar.
Palabras clave
Cálculos con múltiples tramos, Gran colisionador de hadrones, término de segundo orden, modelo estándar, física