Pruebas estadísticas en física de partículas

Resumen

La fı́sica de partı́culas surgió como una disciplina pionera en la ”gran ciencia”; se realizan experimentos en los aceleradores que aumentan cada vez más su energı́a y la complejidad de las colaboraciones de miles de fı́sicos de cientos de institutos de unas decenas de paı́ses. En la “gran ciencia” se ha desarrollado una metodologı́a de investigación en el que la estadı́stica es de gran importancia para interpretar los resultados que se obtienen de estos experimentos. A pesar del descubrimiento del bosón de Higgs en el 2012, lo que contribuyó al éxito del Modelo Estándar y al otorgamiento del premio Nóbel de Fı́sica del 2013. Basándonos en estas motivaciones, en el presente trabajo se muestran ciertas pruebas estadı́sticas basadas en el método de ”verosimilitud” y se aplican en la fı́sica de altas energı́as en el descubrimiento de nuevos fenómenos, al hacer uso de la construcción de intervalos de confianza de los parámetros del modelo. Nos centramos en las propiedades de los métodos llamados “pruebas” estadı́sticas que permiten incluir las incertidumbres sistemáticas. También, trabajamos con fórmulas explı́citas para las distribuciones asintóticas de las pruebas estadı́sticas. Además, usaremos un conjunto de datos representativo, llamado el conjunto de datos “Asimov”, que proporciona un método para obtener la sensibilidad experimental de una búsqueda o medición, ası́ como las fluctuaciones en esa espera.