new qcd tests with old jade datamoriond.in2p3.fr/qcd/2005/tuesdaymorning/kluth.pdfnew qcd tests with...

1New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

New QCD Tests

with old JADE data

Stefan KluthMax­Planck­Institut für PhysikFöhringer Ring 680805 München, Germanyskluth@mppmu.mpg.de

XXXXth Recontres de Moriond (QCD), 12­19 March 2005

2New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

e+e­ Annihilation in JADE

3New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

The JADE Experiment1979 to 1986 at PETRA/DESY↳ wwwjade.mppmu.mpg.de

4New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

JADE Data and Software

JADE code:simulationreconstructionevent display

√s selected events14  172222 138335 3486038 158444 3896

5New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

4­Jet Rate (Durham)

Distance in phase space ~kt: 

yij = 2 min(E

i2, E

j2)/E

vis2(1­cosθ

ij)

combine particles with smallest y

ij by adding

4­vectors

stop when yij > y

cut, count jets

Corrected data vs. models

[JADE note 146]

6New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

4­Jet Rate FitsTheory is NLO (O(α

S2) + O(α

S3) radiative corrections) combined

with resummed NLLA

Hadronisation correction

αS(35 GeV) = 0.141 ± 0.001(stat.) ± 0.002(exp.)

± 0.003(had.) ± 0.001(theo.)Fit

[JAD

E note 146]

7New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

αS from Four­Jet Rate: Summary

Combine results from22 to 43.8 GeV:

αS(M

Z) = 0.1169

± 0.0004(stat.)± 0.0012(exp.)± 0.0021(had.)± 0.0007(theo.)

[JADE note 146]

8New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

αS from R

4: theory error

Theory error from RSvariation 

0.5 < xµ = µ/Q < 2.0

depends on fit range

xµ = 1 close to PMS scale

⇒ RS variation resultsin small α

S variation

[hep­ph/9806317]

9New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

Moments ofEvent Shapes

Observables:

1­T, MH, C, B

T, B

W, y

23(D)

⟨yn⟩ = ∫ yn 1/σdσ/dy dy'n = 1, ..., 5

Theory is NLO QCD:

⟨yn⟩ = Anα

S /(2π) + B

n(α

S /(2π))2  

Complete phase space probed[JADE note 147]

10New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

Moments HadronisationHadronisation Correction 14 GeV

NLO/LO Ratio

[JADE note 147]

11New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

Moments ResultsFit α

S(M

Z) with x

µ = 1

1­T, C, BT (n>1) unstable

⇒ require KαS /(2π) < 0.5

αS(M

Z) = 0.1286

± 0.0007(stat.)± 0.0011(exp.)± 0.0022(had.)± 0.0068(theo.)

Consistent with NLO xµ=1

fits to distributions[JADE note 147]

12New QCD Tests with old JADE Data Stefan Kluth XXXXth Moriond QCD (2005)

Summary● JADE data still alive and useful● Measure 4­jet rate with Durham scheme

– NLO + NLLA QCD calculation

– precision measurement of αS from JADE

– αS(M

Z) = 0.1169 ± 0.0026 (preliminary)

● Study 1st 5 moments of event shapes– Theory always samples complete phase space

– Result for αS consistent for some but not all 

observables