El valor máximo posible de una cantidad consistente con las observaciones, utilizado a menudo cuando no se detecta ninguna señal.Un límite superior es el valor máximo que una cantidad física puede tomar sin dejar de ser consistente con las observaciones experimentales, y se utiliza típicamente cuando no se detecta una señal. Define la frontera de lo posible dado los datos, a menudo expresada como un intervalo de confianza (por ejemplo, límite superior al 95%). Este concepto es crucial en la búsqueda de fenómenos raros o hipotéticos, como nuevas partículas, ondas gravitacionales o interacciones de materia oscura, donde la ausencia de evidencia se cuantifica en lugar de tomarse como prueba de inexistencia.
El concepto formal de límites superiores en física de partículas surgió a mediados del siglo XX con el desarrollo de métodos estadísticos para la prueba de hipótesis, destacando los trabajos de Neyman y Pearson. Se convirtió en práctica estándar en la física de altas energías durante las décadas de 1960 y 1970, particularmente en la búsqueda de nuevas partículas.
Cuando un experimento busca una señal, registra eventos de fondo y los compara con la señal esperada. Si no se encuentra un exceso, los científicos establecen un límite superior determinando la intensidad máxima de señal que podría estar oculta dentro de las fluctuaciones estadísticas del fondo. Esto implica métodos estadísticos como la técnica CLs o la inferencia bayesiana, que tienen en cuenta las incertidumbres y producen un límite que puede compararse entre experimentos.
Los límites superiores se utilizan en física de partículas (por ejemplo, en las búsquedas de supersimetría en el LHC), astrofísica (por ejemplo, límites en los fondos de ondas gravitacionales) y cosmología (por ejemplo, restricciones en las secciones eficaces de materia oscura).
El límite superior más estricto sobre el momento dipolar eléctrico del electrón es tan pequeño que equivaldría a medir un desplazamiento de menos de una milésima parte del ancho de un protón en un objeto del tamaño de la Tierra.
