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Les anomalies des désintégrations semileptoniques de b en s: Un étude complète de construction de modèles, définition de nouvelles observables et mesures via le détecteur LHCb
No full textAlthough the Standard Model (SM) of particle physics gives an overall excellent description of the observations, a few results, mainly obtained by the LHCb detector at CERN, point towards deviations in the transitions from quark b to quarks s and c. If confirmed, these anomalies would give a clear signal of physics beyond the SM, as they violate lepton flavour universality (LFU). In this context, new measurements and their theoretical predictions are crucial to define possible new physics scenarios. This thesis concerns both aspects and is therefore divided into two parts. The first one is devoted to theoretical considerations on the b to s transition as well as models explaining the anomalies. The second part presents a new measurement, namely the search for the decays of Bs mesons to two muons and a photon at LHCb.Radiative leptonic decays are promising to test the SM because the additional photon not only enlarges the branching ratio by lifting the chiral suppression factor, but also offers a sensitivity to other operators. Using the language of effective field theory (EFT), the decay of the Bs meson into two leptons and a photon is studied and new methods to reduce the theoretical uncertainty on its branching ratio are proposed. Besides, the behaviour of this decay at large dilepton mass gives the possibility of an indirect measurement where the total branching ratio is measured as a background of the corresponding non-radiative channel. Furthermore, if the violation LFU is experimentally confirmed, one also expects violation of lepton flavour. Measuring such violation, which would be an undeniable sign of new physics, is yet very challenging. Radiative decays can however support this search by offering additional channels with potentially larger branching ratios.The interpretation of the B anomalies in term of shifts in the EFT coefficients put a few scenarios forward. These scenarios can then be interpreted in term of new physics models. One such model is based on the consideration of an additional symmetry group acting horizontally between the SM generations. This model is severely constrained by low energy observables, such as meson mixings and leptonic decays, but allowing for a mass degeneracy between the new group’s bosons explains all b → s anomalies while passing other experimental constraints. The absence of new physics in low energy observables can also be interpreted as the presence of leptoquarks, for which the interaction between two quark- or two lepton-currents only arises at the one loop level. A model based on a vector leptoquark can for example give an explanation to both b → s and b → c anomalies. Interestingly, ultraviolet completions of these models contain natural Dark Matter candidates, hence relating two outstanding problems of particle physics.The analysis presented in the second part is particularly challenging because the probed decay is both very rare and radiative. The main difficulty lies in the presence of a large combinatorial background due to light meson decays. Tackling it while keeping a high efficiency on the signal selection requires the use of two successive multivariate analyses. The signal is then normalised to a similar decay of the Bs where no new physics is expected. Measuring a ratio of yields instead of an unique branching ratio allows for a partial cancellation of experimental uncertainties. On the other hand, this procedure requires a good knowledge of each selection step efficiencies for the two channels. These efficiencies are extracted from Monte-Carlo simulations or, when possible, directly from the data. Even if no significant excess is found, this analysis will allow to set the first limit on the total branching ratio.Bien que le Modèle Standard (SM) de la physique des particules permette une excellente description des observations, quelques résultats, principalement obtenus par le détecteur LHCb du CERN, montrent des signes de déviations dans les transitions du quark b aux quarks s et c. Si ces anomalies sont confirmées, elles donneront un signal clair de physique au-delà du SM car elles violent l’universalité de la saveur leptonique. Dans ce contexte, de nouvelles mesures et leurs prédictions théoriques sont cruciales pour définir de potentiels scénarios de nouvelle physique (NP). Cette thèse s’intéresse à tous ces aspects et est divisée en deux parties. La première propose des considérations théoriques sur la transition b → s ainsi que des modèles expliquant les anomalies. La seconde partie présente une nouvelle mesure, la recherche de désintégrations de mésons Bs en deux muons et un photon à LHCb.Les désintégrations leptoniques radiatives sont particulièrement prometteuses pour tester le SM, car l’ajout du photon n’entraîne pas seulement un agrandissement du rapport de branchement (BR), mais offre aussi une sensibilité à de nouveaux opérateurs. La désintégration du Bs en deux leptons et un photon est alors étudiée en utilisant une théorie effective des champs, et de nouvelles méthodes permettant de réduire l’incertitude théorique sur son BR sont proposées. Le comportement de cette désintégration lorsque la masse du dilepton est grande donne par ailleurs la possibilité de réaliser une mesure indirecte, où le BR est mesuré comme bruit de fond de son équivalent non-radiatif. En outre, si la violation de l’universalité leptonique est confirmée, on s’attend aussi à une violation de la saveur leptonique. La mesure de cette dernière, signe indéniable de NP, est néanmoins très difficile. Les désintégrations radiatives permettent cependant de simplifier cette recherche en offrant des canaux supplémentaires.L’interprétation des anomalies en termes de modification des coefficients de la théorie effective met en avant quelques scénarios. Ceux-ci peuvent alors être interprétés en terme de modèles de NP. L’un d’eux se base sur un nouveau groupe de symétrie qui agit horizontalement entre les générations du SM. Ce modèle est fortement contraint par des observables de basse énergie, mais attribuer différentes masses aux bosons du nouveau groupe permet d’expliquer les anomalies b → s tout en satisfaisant les contraintes expérimentales. L’absence de NP dans les observables de basse énergie peut en outre suggérer la présence de leptoquarks, pour lesquels l’interaction entre deux courants de quarks ou de leptons n’arrive qu’à une boucle. Un modèle basé sur un leptoquark vecteur explique par exemple à la fois les anomalies b → s et b → c. Il est intéressant de noter que les complétions ultraviolettes de ces différents modèles contiennent des candidats pour la Matière Noire, reliant ainsi deux problèmes prépondérants de la physique des particules.L’analyse présentée dans la seconde partie est rendue particulièrement difficile par la rareté et le caractère radiatif de la désintégration étudiée. La difficulté principale réside dans la présence d’un important bruit de fond combinatoire dû à la désintégration de mésons légers. Le prendre en compte tout en gardant une grande efficacité sur la sélection du signal nécessite d’utiliser deux analyses multivariées successives. Le signal est alors normalisé à une désintégration similaire du Bs où aucune NP est attendue. Mesurer le rapport des efficacités au lieu d’un unique BR permet une suppression partielle des incertitudes expérimentales. En revanche, cette procédure nécessite une bonne connaissance des efficacités de chaque étape de la sélection. Celles-ci sont extraites de simulation Monte-Carlo ou, quand c’est possible, directement des données. Même si aucun excès significatif n’est observé, cette analyse permettra d’établir la première limite sur le BR total
Les écarts dans les désintégrations semileptoniques de : une étude complète des aspects de construction de modèles, la définition de nouvelles observables, à leur mesure avec le détecteur LHCb.
No full textAlthough the Standard Model (SM) of particle physics gives an overall excellent description of the observations, a few results, mainly obtained by the LHCb detector at CERN, point towards deviations in the transitions from quark to quarks and . If confirmed, these anomalies would give a clear signal of physics beyond the SM, as they violate lepton flavour universality (LFU). In this context, new measurements and their theoretical predictions are crucial to define possible new physics scenarios. This thesis concerns both aspects and is therefore divided into two parts. The first one is devoted to theoretical considerations on the to transition as well as models explaining the anomalies. The second part presents a new measurement, namely the search for the decays of mesons to two muons and a photon at LHCb. Radiative leptonic decays are promising to test the SM because the additional photon not only enlarges the branching ratio by lifting the chiral suppression factor, but also offers a sensitivity to other operators. Using the language of effective field theory (EFT), the decay of the meson into two leptons and a photon is studied and new methods to reduce the theoretical uncertainty on its branching ratio are proposed. Besides, the behaviour of this decay at large dilepton mass gives the possibility of an indirect measurement where the total branching ratio is measured as a background of the corresponding non-radiative channel. Furthermore, if the violation LFU is experimentally confirmed, one also expects violation of lepton flavour. Measuring such violation, which would be an undeniable sign of new physics, is yet very challenging. Radiative decays can however support this search by offering additional channels with potentially larger branching ratios. The interpretation of the anomalies in term of shifts in the EFT coefficients put a few scenarios forward. These scenarios can then be interpreted in term of new physics models. One such model is based on the consideration of an additional symmetry group acting horizontally between the SM generations. This model is severely constrained by low energy observables, such as meson mixings and leptonic decays, but allowing for a mass degeneracy between the new group’s bosons explains all anomalies while passing other experimental constraints. The absence of new physics in low energy observables can also be interpreted as the presence of leptoquarks, for which the interaction between two quark- or two lepton-currents only arises at the one loop level. A model based on a vector leptoquark can for example give an explanation to both and anomalies. Interestingly, ultraviolet completions of these models contain natural Dark Matter candidates, hence relating two outstanding problems of particle physics. The analysis presented in the second part is particularly challenging because the probed decay is both very rare and radiative. The main difficulty lies in the presence of a large combinatorial background due to light meson decays. Tackling it while keeping a high efficiency on the signal selection requires the use of two successive multivariate analyses. The signal is then normalised to a similar decay of the where no new physics is expected. Measuring a ratio of yields instead of an unique branching ratio allows for a partial cancellation of experimental uncertainties. On the other hand, this procedure requires a good knowledge of each selection step efficiencies for the two channels. These efficiencies are extracted from Monte-Carlo simulations or, when possible, directly from the data. Even if no significant excess is found, this analysis will allow to set the first limit on the total branching ratio.Bien que le Modèle Standard (SM) de la physique des particules permette une excellente description des observations, quelques résultats, principalement obtenus par le détecteur LHCb du CERN, montrent des signes de déviations dans les transitions du quark aux quarks et . Si ces anomalies sont confirmées, elles donneront un signal clair de physique au-delà du SM car elles violent l'universalité de la saveur leptonique. Dans ce contexte, de nouvelles mesures et leurs prédictions théoriques sont cruciales pour définir de potentiels scénarios de nouvelle physique (NP). Cette thèse s'intéresse à tous ces aspects et est divisée en deux parties. La première propose des considérations théoriques sur la transition de en ainsi que des modèles expliquant les anomalies. La seconde partie présente une nouvelle mesure, la recherche de désintégrations de mésons en deux muons et un photon à LHCb. Les désintégrations leptoniques radiatives sont particulièrement prometteuses pour tester le SM, car l'ajout du photon n'entraîne pas seulement un agrandissement du rapport de branchement (BR), mais offre aussi une sensibilité à de nouveaux opérateurs. La désintégration du en deux leptons et un photon est alors étudiée en utilisant une théorie effective des champs, et de nouvelles méthodes permettant de réduire l'incertitude théorique sur son BR sont proposées. Le comportement de cette désintégration lorsque la masse du dilepton est grande donne par ailleurs la possibilité de réaliser une mesure indirecte, où le BR est mesuré comme bruit de fond de son équivalent non-radiatif. En outre, si la violation de l'universalité leptonique est confirmée, on s'attend aussi à une violation de la saveur leptonique. La mesure de cette dernière, signe indéniable de NP, est néanmoins très difficile. Les désintégrations radiatives permettent cependant de simplifier cette recherche en offrant des canaux supplémentaires.L'interprétation des anomalies en termes de modification des coefficients de la théorie effective met en avant quelques scénarios. Ceux-ci peuvent alors être interprétés en terme de modèles de NP. L'un d'eux se base sur un nouveau groupe de symétrie qui agit horizontalement entre les générations du SM. Ce modèle est fortement contraint par des observables de basse énergie, mais attribuer différentes masses aux bosons du nouveau groupe permet d'expliquer les anomalies de en tout en satisfaisant les contraintes expérimentales. L'absence de NP dans les observables de basse énergie peut en outre suggérer la présence de leptoquarks, pour lesquels l'interaction entre deux courants de quarks ou de leptons n'arrive qu'à une boucle. Un modèle basé sur un leptoquark vecteur explique par exemple à la fois les anomalies de en et en . Il est intéressant de noter que les complétions ultraviolettes de ces différents modèles contiennent des candidats pour la Matière Noire, reliant ainsi deux problèmes prépondérants de la physique des particules. L'analyse présentée dans la seconde partie est rendue particulièrement difficile par la rareté et le caractère radiatif de la désintégration étudiée. La difficulté principale réside dans la présence d'un important bruit de fond combinatoire dû à la désintégration de mésons légers. Le prendre en compte tout en gardant une grande efficacité sur la sélection du signal nécessite d'utiliser deux analyses multivariées successives. Le signal est alors normalisé à une désintégration similaire du où aucune NP est attendue. Mesurer le rapport des efficacités au lieu d'un unique BR permet une suppression partielle des incertitudes expérimentales. En revanche, cette procédure nécessite une bonne connaissance des efficacités de chaque étape de la sélection. Celles-ci sont extraites de simulation Monte-Carlo ou, quand c'est possible, directement des données. Bien qu'aucun excès significatif ne soit observé, cette analyse permet d'établir la première limite sur le BR total
Les écarts dans les désintégrations semileptoniques de : une étude complète des aspects de construction de modèles, la définition de nouvelles observables, à leur mesure avec le détecteur LHCb.
No full textAlthough the Standard Model (SM) of particle physics gives an overall excellent description of the observations, a few results, mainly obtained by the LHCb detector at CERN, point towards deviations in the transitions from quark to quarks and . If confirmed, these anomalies would give a clear signal of physics beyond the SM, as they violate lepton flavour universality (LFU). In this context, new measurements and their theoretical predictions are crucial to define possible new physics scenarios. This thesis concerns both aspects and is therefore divided into two parts. The first one is devoted to theoretical considerations on the to transition as well as models explaining the anomalies. The second part presents a new measurement, namely the search for the decays of mesons to two muons and a photon at LHCb. Radiative leptonic decays are promising to test the SM because the additional photon not only enlarges the branching ratio by lifting the chiral suppression factor, but also offers a sensitivity to other operators. Using the language of effective field theory (EFT), the decay of the meson into two leptons and a photon is studied and new methods to reduce the theoretical uncertainty on its branching ratio are proposed. Besides, the behaviour of this decay at large dilepton mass gives the possibility of an indirect measurement where the total branching ratio is measured as a background of the corresponding non-radiative channel. Furthermore, if the violation LFU is experimentally confirmed, one also expects violation of lepton flavour. Measuring such violation, which would be an undeniable sign of new physics, is yet very challenging. Radiative decays can however support this search by offering additional channels with potentially larger branching ratios. The interpretation of the anomalies in term of shifts in the EFT coefficients put a few scenarios forward. These scenarios can then be interpreted in term of new physics models. One such model is based on the consideration of an additional symmetry group acting horizontally between the SM generations. This model is severely constrained by low energy observables, such as meson mixings and leptonic decays, but allowing for a mass degeneracy between the new group’s bosons explains all anomalies while passing other experimental constraints. The absence of new physics in low energy observables can also be interpreted as the presence of leptoquarks, for which the interaction between two quark- or two lepton-currents only arises at the one loop level. A model based on a vector leptoquark can for example give an explanation to both and anomalies. Interestingly, ultraviolet completions of these models contain natural Dark Matter candidates, hence relating two outstanding problems of particle physics. The analysis presented in the second part is particularly challenging because the probed decay is both very rare and radiative. The main difficulty lies in the presence of a large combinatorial background due to light meson decays. Tackling it while keeping a high efficiency on the signal selection requires the use of two successive multivariate analyses. The signal is then normalised to a similar decay of the where no new physics is expected. Measuring a ratio of yields instead of an unique branching ratio allows for a partial cancellation of experimental uncertainties. On the other hand, this procedure requires a good knowledge of each selection step efficiencies for the two channels. These efficiencies are extracted from Monte-Carlo simulations or, when possible, directly from the data. Even if no significant excess is found, this analysis will allow to set the first limit on the total branching ratio.Bien que le Modèle Standard (SM) de la physique des particules permette une excellente description des observations, quelques résultats, principalement obtenus par le détecteur LHCb du CERN, montrent des signes de déviations dans les transitions du quark aux quarks et . Si ces anomalies sont confirmées, elles donneront un signal clair de physique au-delà du SM car elles violent l'universalité de la saveur leptonique. Dans ce contexte, de nouvelles mesures et leurs prédictions théoriques sont cruciales pour définir de potentiels scénarios de nouvelle physique (NP). Cette thèse s'intéresse à tous ces aspects et est divisée en deux parties. La première propose des considérations théoriques sur la transition de en ainsi que des modèles expliquant les anomalies. La seconde partie présente une nouvelle mesure, la recherche de désintégrations de mésons en deux muons et un photon à LHCb. Les désintégrations leptoniques radiatives sont particulièrement prometteuses pour tester le SM, car l'ajout du photon n'entraîne pas seulement un agrandissement du rapport de branchement (BR), mais offre aussi une sensibilité à de nouveaux opérateurs. La désintégration du en deux leptons et un photon est alors étudiée en utilisant une théorie effective des champs, et de nouvelles méthodes permettant de réduire l'incertitude théorique sur son BR sont proposées. Le comportement de cette désintégration lorsque la masse du dilepton est grande donne par ailleurs la possibilité de réaliser une mesure indirecte, où le BR est mesuré comme bruit de fond de son équivalent non-radiatif. En outre, si la violation de l'universalité leptonique est confirmée, on s'attend aussi à une violation de la saveur leptonique. La mesure de cette dernière, signe indéniable de NP, est néanmoins très difficile. Les désintégrations radiatives permettent cependant de simplifier cette recherche en offrant des canaux supplémentaires.L'interprétation des anomalies en termes de modification des coefficients de la théorie effective met en avant quelques scénarios. Ceux-ci peuvent alors être interprétés en terme de modèles de NP. L'un d'eux se base sur un nouveau groupe de symétrie qui agit horizontalement entre les générations du SM. Ce modèle est fortement contraint par des observables de basse énergie, mais attribuer différentes masses aux bosons du nouveau groupe permet d'expliquer les anomalies de en tout en satisfaisant les contraintes expérimentales. L'absence de NP dans les observables de basse énergie peut en outre suggérer la présence de leptoquarks, pour lesquels l'interaction entre deux courants de quarks ou de leptons n'arrive qu'à une boucle. Un modèle basé sur un leptoquark vecteur explique par exemple à la fois les anomalies de en et en . Il est intéressant de noter que les complétions ultraviolettes de ces différents modèles contiennent des candidats pour la Matière Noire, reliant ainsi deux problèmes prépondérants de la physique des particules. L'analyse présentée dans la seconde partie est rendue particulièrement difficile par la rareté et le caractère radiatif de la désintégration étudiée. La difficulté principale réside dans la présence d'un important bruit de fond combinatoire dû à la désintégration de mésons légers. Le prendre en compte tout en gardant une grande efficacité sur la sélection du signal nécessite d'utiliser deux analyses multivariées successives. Le signal est alors normalisé à une désintégration similaire du où aucune NP est attendue. Mesurer le rapport des efficacités au lieu d'un unique BR permet une suppression partielle des incertitudes expérimentales. En revanche, cette procédure nécessite une bonne connaissance des efficacités de chaque étape de la sélection. Celles-ci sont extraites de simulation Monte-Carlo ou, quand c'est possible, directement des données. Bien qu'aucun excès significatif ne soit observé, cette analyse permet d'établir la première limite sur le BR total
The discrepancies in semi-leptonic decays: A complete study from model-building aspects, to the definition of novel observables, to their measurement with the LHCb detector.
No full textAlthough the Standard Model (SM) of particle physics gives an overall excellent description of the observations, a few results, mainly obtained by the LHCb detector at CERN, point towards deviations in the transitions from quark to quarks and . If confirmed, these anomalies would give a clear signal of physics beyond the SM, as they violate lepton flavour universality (LFU). In this context, new measurements and their theoretical predictions are crucial to define possible new physics scenarios. This thesis concerns both aspects and is therefore divided into two parts. The first one is devoted to theoretical considerations on the to transition as well as models explaining the anomalies. The second part presents a new measurement, namely the search for the decays of mesons to two muons and a photon at LHCb. Radiative leptonic decays are promising to test the SM because the additional photon not only enlarges the branching ratio by lifting the chiral suppression factor, but also offers a sensitivity to other operators. Using the language of effective field theory (EFT), the decay of the meson into two leptons and a photon is studied and new methods to reduce the theoretical uncertainty on its branching ratio are proposed. Besides, the behaviour of this decay at large dilepton mass gives the possibility of an indirect measurement where the total branching ratio is measured as a background of the corresponding non-radiative channel. Furthermore, if the violation LFU is experimentally confirmed, one also expects violation of lepton flavour. Measuring such violation, which would be an undeniable sign of new physics, is yet very challenging. Radiative decays can however support this search by offering additional channels with potentially larger branching ratios. The interpretation of the anomalies in term of shifts in the EFT coefficients put a few scenarios forward. These scenarios can then be interpreted in term of new physics models. One such model is based on the consideration of an additional symmetry group acting horizontally between the SM generations. This model is severely constrained by low energy observables, such as meson mixings and leptonic decays, but allowing for a mass degeneracy between the new group’s bosons explains all anomalies while passing other experimental constraints. The absence of new physics in low energy observables can also be interpreted as the presence of leptoquarks, for which the interaction between two quark- or two lepton-currents only arises at the one loop level. A model based on a vector leptoquark can for example give an explanation to both and anomalies. Interestingly, ultraviolet completions of these models contain natural Dark Matter candidates, hence relating two outstanding problems of particle physics. The analysis presented in the second part is particularly challenging because the probed decay is both very rare and radiative. The main difficulty lies in the presence of a large combinatorial background due to light meson decays. Tackling it while keeping a high efficiency on the signal selection requires the use of two successive multivariate analyses. The signal is then normalised to a similar decay of the where no new physics is expected. Measuring a ratio of yields instead of an unique branching ratio allows for a partial cancellation of experimental uncertainties. On the other hand, this procedure requires a good knowledge of each selection step efficiencies for the two channels. These efficiencies are extracted from Monte-Carlo simulations or, when possible, directly from the data. Even if no significant excess is found, this analysis will allow to set the first limit on the total branching ratio
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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