과학을 완전히 개방하려는 지속적인 노력의 일환으로 CMS 협력은 2012년 힉스 입자 발견에 기여한 CMS 측정 조합을 공개적으로 발표했습니다.
이번 CERN 릴리스는 고유한 입자를 검색하기 위해 LHC(Large Hadron Collider)의 첫 번째 실행 중에 CMS가 개발한 통계 분석 도구인 Combine 소프트웨어의 출시와 동시에 이루어졌으며, 이후 공동 작업 전반에 걸쳐 이 소프트웨어가 채택되었습니다.
LHC의 데이터를 기반으로 한 물리학 측정은 일반적으로 중앙 값과 해당 불확실성으로 보고됩니다. 예를 들어, LHC 양성자-양성자 충돌 데이터에서 힉스 보손을 관찰한 직후 CMS는 그 질량을 125.3 ± 0.6 GeV(양성자 질량은 약 1 GeV)로 측정했습니다. 하지만 이 수치는 책 제목처럼 측정 결과를 간략하게 요약한 것일 뿐입니다.
측정 시 데이터에서 추출된 전체 정보는 우도 함수로 알려진 수학적 함수로 인코딩됩니다. 여기에는 수량의 측정된 값과 외부 요인에 대한 의존성이 포함됩니다. CMS 측정의 경우 이러한 요소에는 CMS 검출기의 교정, 측정을 촉진하는 데 사용되는 CMS 검출기 시뮬레이션의 정확성 및 기타 체계적인 효과가 포함됩니다.
LHC 데이터를 기반으로 한 측정의 우도 함수는 복잡할 수 있습니다. LHC에서 발생하는 복잡한 충돌을 완전히 이해하려면 많은 측면을 고정해야 하기 때문입니다. 예를 들어, CMS가 방금 전자 형식으로 발표한 CMS 힉스 보존 발견 측정 조합의 우도 함수에는 힉스 보존 질량의 고정 값에 대해 거의 700개의 매개변수가 있습니다. 이 중에서 데이터에서 발견된 힉스 보손의 수만이 관심 있는 물리학 매개변수이고 나머지 모델은 체계적 불확실성입니다.
이러한 매개변수 각각은 우도 함수가 그려질 수 있는 다차원 추상 공간의 차원에 해당합니다. 인간이 여러 차원으로 이루어진 공간은 고사하고 몇 차원 이상의 공간을 시각화하는 것은 어렵습니다.
CMS 힉스 보존 발견 측정의 우도 함수(협력을 통해 공개적으로 제공되는 최초의 우도 함수)의 새로운 릴리스를 통해 연구자들은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 공개적으로 액세스할 수 있는 우도 기능을 통해 CMS 협력 외부의 물리학자들은 이제 연구에서 CMS 힉스 보존 발견 측정을 정확하게 고려할 수 있습니다.
이러한 우도 함수의 출시와 우도를 모델링하고 데이터를 맞추는 데 사용되는 Combine 소프트웨어의 출시는 완전 개방형 과학에 대한 CMS의 10년 간의 약속에 새로운 이정표를 표시합니다. 수백 개의 공개 액세스 출판물, CERN 공개 데이터 포털에 거의 5페타바이트에 달하는 CMS 데이터 공개, GitHub에 전체 소프트웨어 프레임워크 공개 등이 여기에 포함됩니다.