Gør det!

Du får brug for din nye viden om identifikation af partikler, samt en smule grundlæggende fysik. Du vil indse, at du nu mestrer et stærkt redskab til at "opdage" nye partikler, som aldrig er set i naturen før, som f.eks. Z', en hypotetisk storebror til Z bosonen. Hvis du ikke ved hvad et histogram er, så følg dette link. Vi bruger HYPATIA’s invariant masse beregner. For at se hvordan den bruges, følg dette link til HYPATIA’s officielle hjemmeside. Du kommer til at bruge disse redskaber sammen med information om partikelidentifikation fra HYPATIA i denne øvelse.

Dine kollisionsbilleder (event displays) indeholder en blanding af begivenheder med

  • en Z (eller andre partikler) der henfalder til elektron-positron eller myon-antimyon,
  • Higgs kandidater der henfalder til to fotoner,
  • Higgs kandidater der henfalder til fire leptoner,

men også helt andre slags produkter fra kollisionerne, som vi kaldte baggrund, f.eks. jets, der stammer fra kvarker eller gluoner og W bosoner. (Hvis du ikke kan huske hvordan de ser ud, så gå tilbage til Identifikation af begivenheder). Du skal bruge din viden om partikel identifikation og HYPATIA invariant masse beregneren for at finde ud af om der blev skabt en Z boson eller ej.

Hvad du skal gøre

  1. I HYPATIA skal du for hver kollision, prøve at finde tegn på eksistensen af partikler som fx
    • en Z boson, ved at jagte elektron-positron par eller myon-antimyon par.
    • en Higgs boson, ved at jagte et foton-foton par
    • en Higgs boson, ved at jagte to lepton par (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-)
    Hvis du ikke kan finde sådan nogle partikelpar er det måske en baggrundsbegivenhed. Brug pegeredskaberne og information om partiklerne til at træffe afgørelsen. For at holde styr på hvilke begivenheder du har set på skal du udfylde regnskabsarket.
  2. Hvis du mener at du ser henfaldsprodukterne af en af partiklerne ovenfor, så klik på de spor eller objekter der hører til den, og sæt dem ind i HYPATIA invariant masse tabellen.
    1. Hvis du finder et par af elektron- eller et par af myonspor har du måske fundet en Z boson eller de meget lettere J/ψ og Υ partikler.
    2. Hvis du er heldig nok til at se to par af leptoner, så sæt begge par ind; måske har du fundet en Higgs kandidat, som henfalder til fire leptoner!
    3. Hvis du mener, at du har fundet en kandidat til en Higgs boson, der henfalder til et par af fotoner, så vælg begge fotoner og indsæt dem i HYPATIAs invariant masse tabel.
  3. Hvis du mener at kollisionen resulterede i en baggrundsbegivenhed(ingen lepton par og heller ingen par af fotoner), så se bort fra begivenheden og gå videre til den næste.
  4. Efter at du har analyseret alle begivenheder skal du eksportere Invariant masse tabellen fra HYPATIA: File → Export Invariant Masses. The file is called Invariant_Masses.txt by default (do not change it). Place the file on your Desktop so you can easily find it.
  5. Gå til plot submission siden, og upload den invariant masse fil du lige har lavet.