Максимально возможное значение величины, согласующееся с наблюдениями; часто используется, когда сигнал не обнаружен.Верхний предел — это максимальное значение физической величины, которое ещё согласуется с экспериментальными наблюдениями; обычно используется, когда сигнал не обнаружен. Он определяет границу возможного при данных наблюдениях и часто выражается как доверительный интервал (например, 95% верхний предел). Это понятие крайне важно в поисках редких или гипотетических явлений, таких как новые частицы, гравитационные волны или взаимодействия тёмной материи, где отсутствие свидетельств количественно оценивается, а не принимается как доказательство несуществования.
Формальное понятие верхних пределов в физике частиц возникло в середине XX века с развитием статистических методов проверки гипотез, в частности благодаря Нейману и Пирсону. Оно стало стандартной практикой в физике высоких энергий в 1960-х и 1970-х годах, особенно в поисках новых частиц.
Когда эксперимент ищет сигнал, он регистрирует фоновые события и сравнивает их с ожидаемым сигналом. Если избытка не обнаружено, учёные устанавливают верхний предел, определяя максимальную силу сигнала, которая могла бы скрываться в статистических флуктуациях фона. Для этого используются статистические методы, такие как метод CLs или байесовский вывод, которые учитывают неопределённости и дают предел, сравнимый между экспериментами.
Верхние пределы используются в физике частиц (например, в поисках суперсимметрии на БАК), в астрофизике (например, пределы на фоны гравитационных волн) и в космологии (например, ограничения на сечения взаимодействия тёмной материи).
Самый сильный верхний предел на электрический дипольный момент электрона настолько мал, что это было бы подобно измерению смещения менее чем на тысячную долю ширины протона на объекте размером с Землю.
