La luminosità da sola non basta

Un mese e mezzo fa mi dilettavo a fare l'indovino, e cercavo di indovinare che cosa ATLAS e CMS avrebbero mostrato a ICHEP in funzione della luminosità integrata che avrebbero raccolto nelle settimane a venire. ICHEP incomincia tra un paio di giorni: in linea di principio oggi dovremmo essere in grado di rivedere quell'elenco, e fare delle previsioni più che dignitose dei risultati di LHC che vedremo a Parigi.

Iniziamo con la luminosità. Quanta ne è stata fornita da LHC, e messa nel sacco dagli esperimenti? La risposta alla prima parte della domanda si trova sulle pagine web del LHC Programme Coordination, da cui ho preso questo grafico:

Fino ad oggi la macchina ci ha dunque gentilmente regalato un po' più di 250 nb^-1: niente male. Ma se LHC fornisce luminosità, gli esperimenti devono raccoglierla, e la presa dati non è necessariamente efficiente al 100%: i rivelatori potrebbero infatti non essere pronti quando viene dichiarato il segnale di "fascio stabile", o alcuni dei loro componenti potrebbero funzionare a singhiozzo durante un run, persino imponendo un arresto e ripresa della presa dati.

In questo senso, gli esperimenti non se la sono cavata affatto male: come potete verificare dal grafico qui sopra, la presa dati di ATLAS è stato globalmente efficiente al 94% dalla fine di Marzo. Di nuovo, niente male! Non sono stato capace di trovare un risultato pubblico simile per CMS, per cui farò l'ipotesi ingenua che abbiamo un'efficienza simile (ehi, non c'è nessuno di CMS lì fuori che mi possa indicare un grafico pubblico simile?), o persino migliore. Ci ritroviamo dunque con poco meno che 250 nb^-1: secondo la lista, potremmo scommettere con una certa sicurezza su un'evidenza di W e Z (e magari su una prima coraggiosa misura di sezione d'urto, perlomeno per il W), sulle misure di elettroni, fotoni e magari persino muoni diretti, e su un sacco di misure di jet.

Ma la luminosità da sola non basta. Per poter essere mostrati a una conferenza, i dati devono prima essere ben compresi (e questo richiede tempo), e i risultati devono venire approvati (questo richiede persino più tempo, come Gordon ci ricordava di recente). Per esempio, una buona parte delle procedure di approvazione dei risultati di ATLAS per ICHEP ha avuto luogo durante l'ultima ATLAS Week a Copenaghen, circa tre settimane fa! Date un'occhiata al plot delle luminosità per rendervi conto di dove eravamo allora: manco a farlo apposta, LHC ha deciso di aumentare il numero di protoni per bunch e il numero di bunch proprio immediatamente dopo!

Ok, nessuno di noi è così pigro da non (perlomeno tentare di) aggiornare i suoi risultati con 10 volte tanto o più di dati. Ma più dati significa risultati più precisi, e - che ci crediate o meno - risultati più precisi significano più cose da capire. Il punto è quelle discrepanze che si nascondevano sotto le fluttuazioni statistiche un mesetto fa adesso fanno chiaramente capolino per dire: "Ciao! Prova un po' a capire che cosa sono e che cosa voglio dire...". Come sempre, le cose sono spesso più complicate di quanto sembri all'inizio.

In questi giorni sia ATLAS che CMS stanno febbrilmente rivedendo i risultati dell'ultim'ora che usano la più grande quantità di dati possibile, e so che ci saranno ancora dei meeting di approvazione da entrambe le parti martedì e mercoledì (ICHEP inizia giovedì!). Sono proprio ansioso di vedere che cosa ci verrà proposto!

(Questa è la traduzione di un post scritto per Blogging ICHEP 2010)