% --------------------------------------------------------------------
% Vorlesung WS 2018/19
% Author: H. Kroha
% --------------------------------------------------------------------
%FORMAT latex % use LATEXE format
\documentstyle[epsfig,rotating,colordvi,fancyheadings]{foils}
% ---------------------------------------------------------------------
\oddsidemargin  -17mm
\evensidemargin -17mm
\topmargin -25mm
%\headheight 12pt
%\headsep 25pt
\footheight 12pt
\footskip 25pt
\textheight 265mm
\textwidth 190mm

\font\tenrm=cmr10

%\psdraft
\setcounter{page}{155}

\begin{document}

\pagestyle{fancyplain}
 \headrulewidth 0pt
 \plainheadrulewidth 0pt
 \footrulewidth 1pt
 \plainfootrulewidth 1pt
\rhead[\fancyplain{}{}]{\fancyplain{}{}}
\lhead[\fancyplain{}{}]{\fancyplain{}{}}

\rfoot[\fancyplain{}{}]%
{\fancyplain{\scriptsize \thepage}%
{\scriptsize \thepage}}
\cfoot{}
\lfoot[\fancyplain{}{}]%
{\fancyplain{\scriptsize Prof.~Dr.~H.~Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik,
WS 2018/19}%
{\scriptsize Prof.~Dr.~H.~Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik, WS 2018/19}}

\fboxrule=0.6mm
\fboxsep=3mm
\parindent=0.0em
\arrayrulewidth=0.6mm
\tabcolsep=1.5mm
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{large}
\Blue{\bf 2.\ Aktuelle experimentelle Tests\hfill\break
\hphantom{2.\ }des Standardmodells}
\end{large}
\vspace{2mm}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{large}
\Blue{\bf 2.1 P\"azisionsmessungen der elektroschwachen}\hfill
\Blue{\bf \hphantom{4.2} Wechselwirkung}\hfill
\end{large}
\vspace{2mm}

\begin{large}
\Blue{{\bf 2.1.1 Messungen bei der} {\boldmath $Z^0-$} {\bf Resonanz}}\hfill
\end{large}

Am LEP-Speicherring am CERN wurde zwischen 1989 und 1995 (Phase LEP~I) die Erzeugung von
Fermion-Antifermion-Paaren in der $e^+e^-$-Vernichtung bei der \Red{$Z^0$-Resonanz},
d.h.\ bei einer Schwerpunktsenergie von \Red{$\sqrt{s}=M_Z$} gemessen. 

Bei dieser Energie vernichten sich die Elektronen und Positronen in der Kollisionszone
im Zentrum des Detektors (Wechselwirkungspunkt) fast ausschlie\ss lich
in \Red{reelle $Z^0$-Bosonen im Ruhesystem}, die \Red{unter der elektroschwachen Wechselwirkung}
in Fermion-Antifermion-Paare mit $2m_f \le M_Z$ zerfallen.

Im allgemeinen tritt Interferenz zwischen Photon- und $Z^0$-Austausch auf (elektroschwache
Interferenz zwischen den beiden NC-Prozessen):
\vspace{35mm}

Als Funktion der Schwerpunktsenergie
$\sqrt{s} = 2 E_e = \sqrt{q^2}$ und des Produktionswinkels $\theta$ des Fermions $f$ bez\"uglich der
Einfallsrichtung des Elektrons
\clearpage

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
hat der Wirkungsquerschnitt im Schwerpunktsystem der $e^+e^-$-Paare (=Laborsystem des Detektors) in niedrigster
Ordnung die Form (siehe Kapitel 1.5.1.7):
\vspace{-15mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
{d\sigma\over d\Omega}\hspace{-6mm}&(&\hspace{-5mm}e^+e^-\to f\bar{f}) =  \\
&=& {\mathrm Konst.} \cdot s\cdot |{\cal M}_{QED} + {\cal M}_{\mathrm schwach}|^2 \\
&=& {\mathrm Konst.} \cdot s \cdot 
\bigl [|{\cal M}^2_{QED}|^2 + 2{\cal R}e ({\cal M}_{QED}{\cal M}_{\mathrm schwach}) \\
&\hphantom{=}& \hphantom{{\mathrm Konst}\cdot s\cdot} + |{\cal M}_{\mathrm schwach}|^2\bigr ] \\
&=& N^f_C {\alpha^2\over 4s}
\bigl [C_1^f (1+\cos^2\theta ) + C_2^f\cos\theta \bigr ] \\
&=& {1\over 2\pi} \sigma_{f\bar{f}} \bigl [ {3\over 8}(1+\cos^2\theta ) + A_{FB}^f\cos\theta \bigr ]
\end{eqnarray*}
\textBlack
\vspace{-20mm}

mit 
\vspace{-18mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
C_1^f (s)\hspace{-4mm} &=&\hspace{-4mm} Q_e^2Q_f^2 + 8Q_eQ_fv_ev_f \Blue{{\cal R}e \chi (s)}  \\
&+& 16(v_e^2 + a_e^2)(v_f^2 + a_f^2)\Blue{|\chi (s)|^2} \\
\\
C_2^f (s)\hspace{-4mm} &=&\hspace{-4mm} 16Q_eQ_fa_ea_f \Blue{{\cal R}e \chi (s)} + 32v_ea_ev_fa_f\Blue{|\chi (s)|^2} \\
\\
\sigma_{f\bar{f}} (s)\hspace{-4mm} &=&\hspace{-4mm} \int_0^{2\pi} \int_{-1}^{+1} {d\sigma\over d\Omega} d\cos\theta d\Phi
= N_C^f {4\pi\alpha^2\over 3s}\cdot C_1^f (s) \\
\\
A_{FB}^f (s)\hspace{-4mm} &=&\hspace{-4mm} {\int_0^{+1} {d\sigma\over d\Omega} d\cos\theta - \int_{-1}^0 {d\sigma\over d\Omega} d\cos\theta\over
\int_{-1}^{+1} {d\sigma\over d\Omega} d\cos\theta} \\
&=& {N_F-N_B\over N_F + N_B} ={3\over 8}\cdot
{C_2^f (s)\over C_1^f (s)}\,\, ,
\end{eqnarray*}
\textBlack
\clearpage

den schwachen neutralen (Vektor- und Axialvektorstrom-) Kopplungskonstanten
\vspace{-20mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
v_f &=& I_f^0 -2Q_f\sin^2\theta_W \equiv {1\over 2} -2 Q_f\sin^2\theta_W \\
a_f &=& I^0_f \equiv {1\over 2}
\end{eqnarray*}
\textBlack
\vspace{-20mm}

und dem $Z^0$-Propagatorterm
\vspace{-16mm}

\textBlue
\begin{eqnarray*}
\chi (s) &=& {1\over 16\sin^2\theta_W \cos^2\theta_W} \cdot {s\over s-M_z^2 +iM_Z\Gamma_Z} \\
         &=& {G_FM_Z^2\over 8\pi\alpha \sqrt{2}} \cdot {s\over s-M_z^2 +iM_Z\Gamma_Z}.
\end{eqnarray*}
\textBlack
\vspace{-10mm}

Dabei ist im Schwerpunktsystem $q^2 = (p_1 + p_2)^2 =: s = E_{CMS}^2$
und $\sqrt{s} = 2E_e$.

F\"ur den QED-Anteil (Photonaustausch allein) gilt:
\vspace{-10mm}

\textRed
\[ \Longrightarrow {d\sigma\over d\Omega}(e^+e^-\to f\bar{f}) = N^f_C {\alpha^2 Q_f^2\over 4s} (1+\cos^2\theta );\]
\vspace{-20mm}

\[ \sigma_{f\bar{f}} = \int {d\sigma\over d\Omega}d\Omega = {4\pi \alpha^2 \over 3s} = 
{87~{\mathrm nb}\over s[{\mathrm GeV}^2]}\cdot Q_f^2\cdot N_C^f. \]
\textBlack

\vspace{-10mm}
$N_C^f = 1$ f\"ur Leptonen, $N_C^f= 3$ f\"ur Quarks. Damit ist
\vspace{-10mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
R &=& \sigma (e^+e^-\to \sum_{q (E_{CMS}>2m_q)}q\bar{q})/\sigma (e^+e^-\to\mu^+\mu^-) \\
  &=& 3 \cdot \sum_{q (E_{CMS}>2m_q)} Q_q^2
\end{eqnarray*}
\textBlack
\vfill
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Dabei ist schon ber\"ucksichtigt, da\ss\ das $Z^0$-Boson durch seine schwachen Zerf\"alle
eine endliche Lebensdauer $\tau_Z$ und die $Z^0$-Resonanz im totalen Wirkungsquerschnitt
$\sigma_{f\bar{f}} (s)$ eine endliche Breite $\Gamma_Z = \tau_Z^{-1}$ besitzt 
\Red{($\Longrightarrow$ Breit-Wigner-Resonanzkurve).}

Exakt bei der Resonanz tr\"agt nur der $Z^0$-Austausch bei und der Wirkungsqueschnitt ist
\vspace{-20mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
\sigma_{f\bar{f}}^0 (s=M_Z^2) &=&
N_C^f {G_F^2 M_Z^4\over 6\pi \Gamma_Z^2}\cdot (v_e^2 + a_e^2)(v_f^2 + a_f^2) \\
&=& {12\pi \Gamma_Z^e \Gamma_Z^f\over M_Z^2 \Gamma_Z^2}
\end{eqnarray*}
\textBlack
\vspace{-15mm}

mit den Zerfallswahrscheinlichkeiten (Zerfallsbreiten) des $Z^0$-Bosons:
\vspace{-20mm}

\textRed
\begin{eqnarray*}
\Gamma (Z^0\to f\bar{f}) &\equiv& \Gamma_Z^f = {G_F M_Z^3\over 6\pi \sqrt{2}} (v_f^2 + a_f^2)\cdot N_C^f \\
\Gamma (Z^0\to e^+e^-) &\equiv& \Gamma_Z^e = {G_F M_Z^3\over 6\pi \sqrt{2}} (v_e^2 + a_e^2) \\
\Gamma_Z &\equiv& \sum_f \Gamma_Z^f \\
\Gamma_Z^{\mathrm had} &\equiv& \sum_q \Gamma_Z^q \\
A_{FB}^f = {3\over 4} A_e A_f & mit & A_f = {2v_f a_f\over v_f^2 + a_f^2}.
\end{eqnarray*}
\textBlack

Definition: \Red{$R_f \equiv \Gamma_Z^{\mathrm had}/\Gamma_Z^f.$}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{sidewaysfigure}

%\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/talks/berlin/lep_2.eps,
%height=0.76\textheight}}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/lep_2.eps,
height=0.76\textheight}}

\end{sidewaysfigure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{sidewaysfigure}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/eps/aleph.eps,
height=0.76\textheight}}

\end{sidewaysfigure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%\begin{figure}
%
%\end{figure}
%\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}
\begin{center}

\Blue{\fbox{\large\boldmath $e^+e^-\longrightarrow \mu^+\mu^-$}}

\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/talks/berlin/aleph_mm.eps,height=109mm}}
\vspace{3mm}

\Blue{\fbox{\large\boldmath $e^+e^-\longrightarrow \tau^+\tau^-$}}

\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/talks/berlin/aleph_tt.eps,height=109mm}}

\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}
\begin{center}

\Blue{\fbox{\large\boldmath $e^+e^-\longrightarrow q\overline{q}\longrightarrow 
{\mathrm (Hadronen)(Hadronen)}$}}

\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/talks/berlin/aleph_jj.eps,height=109mm}}
\vspace{3mm}

\Blue{\fbox{\large\boldmath $e^+e^-\longrightarrow q\overline{q}{\mathrm Gluon}\longrightarrow
{\mathrm (Hadr.)(Hadr.)(Hadr.)}$}}

\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/talks/berlin/aleph_3j.eps,height=109mm}}

\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{normalsize}
\Blue{\bf  Hadronischer Wirkungsquerschnitt}
\end{normalsize}
\vspace{-10mm}

\textRed
\[ \sigma_{\mathrm had} (s) = \sum_q \sigma_{q\bar{q}} (s) \]
\textBlack
\vspace{-13mm}

in der $e^+e^-$-Vernichtung als Funktion der Schwerpunktsenergie:

\begin{figure}
\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/eps/ee_xsec.eps,
%width=0.98\textwidth}}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/ee_xsec.eps,
width=0.98\textwidth}}

\end{center}
\end{figure}

$\Longrightarrow$ Test des Standardmodells durch Messung der Observablen
\Blue{$M_Z$ und $\Gamma_Z$, $\sigma_{f\bar {f}} (s=M_Z^2)$, $A_{FB}^f$ ($\Longrightarrow \sin^2\theta_W$)}
bei der $Z^0$-Resonanz.

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\begin{normalsize}
\Blue{\bf  Hadronischer Wirkungsquerschnitt}
\end{normalsize}
\vspace{20mm}

\mbox{\epsfig{file=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/eps/wq.eps,width=0.95\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}
\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{sidewaysfigure}

\begin{normalsize}
\Blue{\bf R = Hadronischer Wirkungsquerschnitt/Myonpaarproduktionsquerschnitt}
\end{normalsize}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{file=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/Rhad.eps,angle=-90,width=1.00\textheight}}
\end{center}

\end{sidewaysfigure}

\clearpage

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\begin{center}

\Blue{{\bf Winkelverteilung der Lepton-Paarproduktion bei LEP\break
mit elektroschwacher Vorw\"arts-R\"uckw\"arts-Asymmetrie} {\boldmath $A_{FB}$}}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/l3_dsig_ll.eps,width=\textwidth}}

\end{center}

\vspace{-200mm}
\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{sidewaysfigure}
\hspace{-30mm}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/afb_e.eps,angle=-90,width=1.26\textheight}}
\vspace{-40mm}
%\Blue{{\bf Elektroschwache Ladungsasymmetrien} {\boldmath $A_{FB}$} {\bf bei LEP}
\end{sidewaysfigure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Die Resonanz\"uberh\"ohung des Wirkungsquerschnitts f\"uhrt zu einer gro\ss en Zahl von
$Z^0$-Zerf\"allen im Detektor, die \Red{Pr\"azisionsmessungen der elektroschwachen
Wechselwirkung} einschlie\ss lich der QED- und QCD-Strahlungskorrekturen (notwendig zum
Vergleich Theorie--Experiment) und der \Red{elektroschwachen Strahlungskorrekturen} (Test des
Standardmodells) bis zur n\"achst h\"oheren Ordnung der St\"orungstheorie nach der niedrigsten
erm\"oglichten.

F\"ur die Pr\"azisionsmessung der $Z^0$- und der $W^\pm$-Masse, d.h.\ der exakten Lage der $Z^0$-Resonanz
und der $W$-Schwelle (s.u.), mu\ss te auch die
Strahlenergie des LEP-Beschleunigers sehr genau bestimmt werden: durch Messung 
der Spinprezession der in den Ablenkmagnetfeldern umlaufenden Elektronen und Positronen durch Compton-Streuung
an einem in das Strahlrohr eingespiegelten Laserstrahl.

Dabei mu\ss ten der Einflu\ss\ der Mondphasen (Gezeitenkr\"afte) und des Wasserstands im Genfer See auf 
Umfang und Lage des LEP-Rings (d.h.\ der Ablenkdipolmagnete) und der nahen TGV-Trasse Paris--Genf auf
Dipolmagnetstr\"ome des Beschleunigers ber\"ucksichtigt werden.
Es wurde schlie\ss lich eine Genaugkeit von \Red{20~MeV} in der Kenntnis der Strahlenergie erreicht.
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/tide_lep92.eps,width=0.62\textwidth}}
\vspace{5mm}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/tgvlep.eps,
width=0.62\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}
\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{center}
\Blue{\bf  Zahl der Neutrino-Generationen}
\end{center}

$Z^0$-Resonanzkurve $\sigma_{\mathrm had} (s)$ im $e^+e^-$-Reaktionsquerschnitt, 
gemessen mit dem \Red{ALEPH-Detektor} bei LEP:

\begin{figure}
\begin{center}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/zline_aleph.eps,height=0.53\textheight}}

\end{center}
\end{figure}
\vspace{-8mm}

Gleich nach der Inbetriebnahme der Experimente am $e^+e^-$-Speichering LEP am CERN
und gleichzeitig des MARK~II-Experiments am $e^+e^-$-Collider SLC am SLAC (Stanford bei San Francisco) 1989
(Schwerpunktsenergie bei der $Z^0$-Resonanz) konnte die Zahl der leichten Neutrinos $N_\nu$, in die
das $Z^0$-Boson zerf\"allt ($2m_\nu \le M_Z$), und damit die \Red{Zahl der Quark-Lepton-Generationen}
pr\"azise gemessen werden:
\vspace{-14mm}

\[ \Red{N_\nu = 2.9841\pm 0.0083}\hspace{20mm} {\mathrm (2002).} \]

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Dies geschieht durch Vergleich der gemessenen Resonanzkurve f\"ur
$\sigma_{\mathrm had} (s)$ mit der Vorhersage des Standardmodells f\"ur verschiedene Anzahlen von
leichten Neutrinos. 

Von der Zahl der Neutrinogenerationen h\"angt die Gesamtbreite $\Gamma_Z$ des
$Z^0$-Bosons ab, nicht aber $\Gamma_{\mathrm had}$, da Quarks eventueller neuer Generationen bei LEP
nicht beobachtet wurden und ihre Massen so gro\ss\ sein m\"u\ss ten, da\ss\ das $Z^0$-Boson im Ruhesystem 
nicht in sie zerfallen kann. Deshalb nimmt mit der Zahl der Neutrinogenerationen die Breite der Resonanz
zu und entsprechend der Resonanzquerschnitt 
\vspace{-7mm}

\textRed
\[ \sigma_{\mathrm had}^0
= {12\pi \Gamma_Z^e \Gamma_Z^{\mathrm had}\over M_Z^2\Gamma_Z^2} \]
\textBlack
\vspace{-10mm}

ab.

Pr\"azisionsmessungen der Parameter des $Z^0$-Produktions\-quer\-schnitts bei der Resonanz
bei LEP~I (und SLC) im Vergleich mit den Vorhersagen des Standardmodells der elektroschwachen
und der starken Wechselwirkung in Abh\"angigkeit von der Masse des Higgs-Bosons:
\clearpage

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}
\vspace{-18mm}

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_higgs_sensitivity_2.eps,
%width=0.98\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_higgs_sensitivity_2.eps,
width=0.98\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\vspace{-18mm}

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_higgs_sensitivity_1.eps,
%width=0.98\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_higgs_sensitivity_1.eps,
width=0.98\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{large}
\Blue{\bf 2.1.2 Messungen der W-Boson-Produktion}\hfill
\end{large}
\vspace{2mm}

Von 1996 bis November 2000 wurde die Schwerpunktsenergie des LEP-Speicherrings
in mehreren Schritten, 130, 161, 172~GeV (1996), 183~GeV (1997), 189~GeV (1998), 192, 196, 200, 202~GeV (1999),
bis auf das Maximum von \Red{208~GeV (2000)}
erh\"oht durch Einbau supraleitender
RF-Resonatoren als Beschleunigungsstrecken. 

Damit konnte die Schwelle zur Erzeugung von $W^+W^-$-Paaren
in der $e^+e^-$-Vernichtung und damit die $W^\pm$-Masse pr\"azise vermessen werden.

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\vspace{-2.0mm}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/ww-prod_lep_2.eps,width=1.03\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/ww-prod_lep_1a.eps,width=1.3\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\vspace{-7mm}

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_sww_vs_sqrts.eps,width=0.74\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/wwxsec_lep_2004.eps,width=0.71\textwidth}}
\vspace{-20mm}

%\mbox{\epsfig{figure=s2000_sww_vs_tgc.eps,width=0.74\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/wwxsec_nocouplings_2004.eps,width=0.71\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\Blue{Messungen der W-Boson-Masse bei LEP~II} (Experimente ALEPH, DELPHI, L3, OPAL)
\Blue{und bei den $p\overline{p}$-Collidern SPS} (Experimente UA1 und UA2) \Blue{und TEVATRON}
(Experimente CDF und D0):

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_mw_h.eps,width=0.8\textwidth}}
%\mbox{\epsfig{figure=s01_mw_h.eps,width=0.8\textwidth}}
%\mbox{\epsfig{figure=s02_mw.eps,width=0.8\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_mw.eps,width=0.8\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_plot_mw.eps,width=1.0\textwidth}}
%\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_plot_mw.eps,width=1.0\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/mw_plot_july08.ps,width=1.0\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-260mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%\begin{figure}
%
%\end{figure}
%\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%
\begin{figure}
\begin{center}
\vspace{10mm}
%
\begin{large}
\Blue{\bf Der CDF-Detektor am TEVATRON}
\end{large}
%
\vspace{5mm}
%\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/cdf_3D.eps,angle=-90,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/cdf_picture.eps,width=0.75\textwidth}}
%
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/cdf_quadrant.eps,width=0.75\textwidth}}
\end{center}
%
\vspace{-260mm}
%
\end{figure}
%
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/mtop0807_fig.ps,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/mtop_LHC_2012.eps,width=0.75\textwidth}}

\vspace{-260mm}
\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}
\begin{large}
\Blue{\bf 2.1.3 Pr\"azisionstests des Standardmodells}\hfill\break
\end{large}

\begin{center}
%\mbox{\epsfig{figure=s2000_show_pull.eps,width=0.90\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_show_pull_18.eps,width=0.90\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}

\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

In der \Red{2.~Ordnung der St\"orungstheorie der elektro\-schwa\-chen Wechsel\-wirkung
(Strahlungs\-kor\-rek\-tu\-ren)} zur $e^+e^-$-Vernichtung, werden u.a.\
\Red{virtuelle W-Bosonen, top-Quarks und Higgs-Bosonen} ausgetauscht,
die bei LEP noch nicht direkt erzeugt werden konnten. Die Beitr\"age der
Strahlungskorrekturen h\"angen von den Massen $M_W$ und $m_t$ (quadratisch, stark) und $M_H$ 
(logarithmisch, schwach) ab.

Der Vergleich mit den Pr\"azisionsmessungen 
erlaubt daher die indirekte Bestimmung von $M_W$, $m_t$ und $M_H$:

\vspace{-3mm}
\begin{itemize}

\item Pr\"azise Vorhersage von \Red{$M_W = 80.364\pm 0.021$~GeV}

(direkte Messungen: \Blue{$M_W= 80.399\pm 0.025$~GeV}).

\item Pr\"azise Vorhersage von \Red{$m_t= 172.3^{+10}_{-8}$~GeV}

(direkte Messung am TEVATRON seit der Entdeckung des top-Quarks 1994/95 und am LHC seit 2010: \Blue{$m_t= 173.2\pm 0.8$~GeV}).

\vspace{-3mm}
\item Die elektroschwachen Pr\"azisionsmessungen bevorzugen eine kleine Masse \Blue{$M_H=91^{+45}_{-32}$~GeV}
f\"ur das Higgs-Boson an der unteren Grenze \Red{$M_H > 114.4$~GeV} von der direkten Suche bei LEP.
Die indirekte obere Grenze ergibt sich aus den Pr\"azisionsmessungen zu \Red{$M_H < 186$~GeV}.

Sie h\"angt erheblich von der genauen Messung der elek\-tro\-mag\-ne\-ti\-schen Fein\-struk\-tur\-kon\-stan\-ten
und ihrer Strahlungs\-korrekturen (Re\-nor\-mie\-rung, Ab\-schir\-mung durch 
Vakuum\-po\-la\-ri\-sa\-tion) ab
(aktuelle Messungen des Vakuum\-po\-la\-ri\-sa\-tions\-bei\-trags der Quarks am $e^+e^-$-Speicher\-ring BES
in Peking bei niedrigen Schwer\-punkts\-ener\-gien) sowie vom genauen Wert der top-Masse.

\end{itemize}

\vspace{-200mm}
\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\vspace{-18mm}

%\mbox{\epsfig{figure=s2000_mh_mt_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_mh_mt_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\vspace{-25mm}

%\mbox{\epsfig{figure=/home/pcatlas17/kroha/eps/elw_mh_2000.eps,width=0.75\textwidth}}
%\mbox{\epsfig{figure=s02_xmh_blueband.eps,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_blueband.eps,width=0.75\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{figure}

\begin{center}
\vspace{-18mm}

%\mbox{\epsfig{figure=s2000_mh_mw_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_mh_mw_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\vspace{-25mm}

%\mbox{\epsfig{figure=s2000_mt_mw_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_mt_mw_contours.eps,width=0.75\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_show_higgs.eps,width=0.90\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/top_mass_meas.eps,width=0.85\textwidth}}

\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_mh_mt_bands.eps,width=0.75\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_show_mt_sens.eps,width=0.90\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{figure}

\begin{center}
\mbox{\epsfig{figure=/.at/wwwatlas/ftp/outgoing/vorlesung/plots/s05_show_mh_sens.eps,width=0.90\textwidth}}
\end{center}

\vspace{-200mm}

\end{figure}
\clearpage
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\end{document}
