科学を完全にオープンにするという継続的な取り組みの一環として、CMS コラボレーションは、2012 年のヒッグス粒子の発見の確立に貢献した CMS 測定の組み合わせを公開したばかりです。
この CERN のリリースは、Combine ソフトウェアの公開と同時に行われます。Combine ソフトウェアは、CMS が大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) の最初の実行中に独自の粒子を探索するために開発した統計解析ツールであり、それ以来、共同作業全体で採用されています。
LHC からのデータに基づく物理測定は、通常、中心値とそれに対応する不確かさとして報告されます。たとえば、LHC 陽子間衝突データでヒッグス粒子を観測した直後、CMS はその質量を 125.3 ± 0.6 GeV と測定しました (陽子の質量は約 1 GeV)。しかし、この図は測定結果を簡単にまとめたものにすぎず、本のタイトルのようなものです。
測定では、データから抽出された完全な情報が尤度関数として知られる数学関数にエンコードされます。この関数には、量の測定値と外部要因への依存性が含まれます。 CMS 測定の場合、これらの要因には、CMS 検出器のキャリブレーション、測定を容易にするために使用される CMS 検出器シミュレーションの精度、およびその他の体系的な効果が含まれます。
LHC で起こる厄介な衝突を完全に理解するには、多くの側面を突き止める必要があるため、LHC データに基づく測定の尤度関数は複雑になる場合があります。たとえば、CMS ヒッグス粒子発見測定の組み合わせの尤度関数 (CMS が電子形式でリリースしたばかり) には、ヒッグス粒子質量の固定値に対して 700 近くのパラメーターがあります。これらのうち、データ内で見つかったヒッグス粒子の数という XNUMX つだけが対象となる物理パラメーターであり、残りは体系的な不確実性をモデル化します。
これらのパラメータのそれぞれは、尤度関数を描画できる多次元抽象空間の次元に対応します。人間にとって、複数の次元を含む空間を視覚化することは困難であり、ましてや多数の次元を含む空間を視覚化することは困難です。
CMS ヒッグス粒子発見測定の尤度関数の新リリース (この共同研究により一般公開される最初の尤度関数) により、研究者はこの問題を回避できるようになります。公的にアクセス可能な尤度関数を使用すると、CMS コラボレーション以外の物理学者は、CMS ヒッグス粒子の発見測定を研究に正確に組み込むことができるようになりました。
この尤度関数と、尤度をモデル化してデータを適合させるために使用される Combine ソフトウェアのリリースは、完全にオープンな科学に対する CMS の 10 年にわたる取り組みの新たなマイルストーンを示します。これは、何百ものオープンアクセス出版物、CERN オープンデータ ポータルでのほぼ 5 ペタバイトの CMS データのリリース、および GitHub でのソフトウェア フレームワーク全体の公開に加わります。