В рамках своего постоянного стремления сделать свою науку полностью открытой, сотрудничество CMS только что публично опубликовало комбинацию измерений CMS, которые способствовали открытию бозона Хиггса в 2012 году.
Этот выпуск ЦЕРН совпадает с публикацией программного обеспечения «Комбинат» — инструмента статистического анализа, который CMS разработал во время первого запуска Большого адронного коллайдера (БАК) для поиска уникальной частицы, который с тех пор был принят на протяжении всего сотрудничества.
Физические измерения, основанные на данных БАКа, обычно сообщаются как центральное значение и соответствующая ему неопределенность. Например, вскоре после наблюдения бозона Хиггса в данных протон-протонных столкновений БАКа CMS измерил его массу как 125.3 плюс-минус 0.6 ГэВ (масса протона составляла около 1 ГэВ). Но эта цифра — всего лишь краткое изложение результатов измерений, что-то вроде названия книги.
При измерении полная информация, извлеченная из данных, кодируется в математической функции, известной как функция правдоподобия, которая включает в себя измеренное значение величины, а также ее зависимость от внешних факторов. В случае измерения CMS эти факторы включают калибровку детектора CMS, точность моделирования детектора CMS, используемого для облегчения измерения, и другие систематические эффекты.
Функция правдоподобия измерений, основанных на данных БАК, может быть сложной, поскольку необходимо точно определить многие аспекты, чтобы полностью понять беспорядочные столкновения, происходящие на БАК. Например, функция правдоподобия комбинации измерений открытия бозона Хиггса CMS, которую CMS только что опубликовала в электронном формате, имеет почти 700 параметров для фиксированного значения массы бозона Хиггса. Среди них только один — количество бозонов Хиггса, обнаруженных в данных — представляет собой интересующий физический параметр, в то время как остальные моделируют систематические неопределенности.
Каждый из этих параметров соответствует размерности многомерного абстрактного пространства, в котором можно нарисовать функцию правдоподобия. Людям трудно представить себе пространство, имеющее более нескольких измерений, не говоря уже о пространстве со многими измерениями.
Новая версия функции правдоподобия результатов измерений открытия бозона Хиггса CMS — первая функция правдоподобия, которая стала общедоступной в результате сотрудничества — позволяет исследователям обойти эту проблему. Благодаря общедоступной функции правдоподобия физики, не входящие в коллаборацию CMS, теперь могут точно учитывать измерения открытия бозона Хиггса CMS в своих исследованиях.
Выпуск этой функции правдоподобия, а также программного обеспечения Joint, которое используется для моделирования вероятности и сопоставления данных, знаменует собой новую веху в десятилетнем стремлении CMS к полностью открытой науке. Он присоединяется к сотням публикаций в открытом доступе, выпуску почти пяти петабайт данных CMS на портале открытых данных CERN и публикации всей своей программной среды на GitHub.