학술논문

Parton Distribution Functions for Precision LHC Phenomenology
Document Type
Dissertation/Thesis
Source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Subject
Química física
Physical and theoretical chemistry
Fenomenologia (Física)
Fenomenología (Física)
Phenomenological theory (Physics)
Altes energies
Altas energías
High energy
Ciències Experimentals i Matemàtiques
Language
English
Abstract
La física del Gran Colisionador de Hadrones (GCH), activo al CERN de Ginebra, apoya en la cromodinámica cuántica (QCD) y en general en el modelo estándar. La QCD perturbativa de precisión es posible gracias a la libertad asintótica y también gracias a las propiedades del teorema de factorización. En este trabajo, realizado en el ámbito de la colaboración NNPDF, los efectos debidos a las masas de los quarks pesados son tenidos en cuenta gracias al utilizo del esquema FONLL. Es utilizada una parametrización de redes neuronales entrenadas con algoritmos genéticos. También se utiliza el método Monte Carlo para generar N_rep réplicas de los datos experimentales y poder así determinar bandas de error para las PDFs que mantienen una interpretación estadística rigurosa. Se han determinado tres conjuntos: NNPDF2.1 LO, NLO y NNLO. Se ha verificado que en general hay consistencia entre las distribuciones de la colaboración NNPDF dentro de una sigma (excepto para el caso LO). En comparación con los resultados de los demás grupos se han observado diferencias de alguna forma significativas en ciertos casos específicos, sobretodo en el caso NNLO. Comparando los tres conjuntos LO, NLO y NNLO es posible estudiar la estabilidad estadística, siendo los tres determinados según la misma metodología y usando los mismos datos. Se observa una excelente convergencia de la expansión perturbativa en la región cinemática de los datos. Se han calculado las predicciones para un conjunto de observables del GCH usando las distribuciones partónicas NNPDF2.1 NLO y NNLO. Estas predicciones han sido comparadas entre ellas y también con predicciones obtenidas usando las PDFs de otros grupos. Ha sido posible comparar también estos resultados con los primeros datos de las colaboraciones ATLAS y CMS. Al incluir los efectos debidos a las masas de los quarks pesados se observa una modificación bastante pequeña en estas observables. En cambio, la diferencia es substancial si se mira a observables que sondean directamente las distribuciones partónicas de los quarks pesados. La metodología usada por la colaboración NNPDF ha sido aprovechada también para la determinación de la constante de acoplamiento fuerte alpha_s(M_Z). El valor determinado ha sido alpha_s(M_Z)=0.1191\pm 0.0006 .