Η Έρευνα για το σωματίδιο Higgs
Εργασία 2

Ανάμεσα στα άλλα, ο LHC κατασκευάστηκε με σκοπό να ανακαλύψει το σωματίδιο Higgs (και να επιβεβαιώσει με αυτόν τον τρόπο την παρουσία στο σύμπαν του πεδίου Higgs), που ψάχνουν οι φυσικοί εδώ και αρκετό καιρό. Η θεωρία προβλέπει ότι σωματίδια με μεγάλη μάζα, όπως το υψηλό (top, t) κουάρκ το οποίο παράγεται στις συγκρούσεις του LHC, μπορεί να παράγει σωματίδια Higgs. Στο LHC τα πειράματα ATLAS και CMS έχουν δει τα πρώτα σημάδια αυτού του σωματιδίου. Για να έχετε μια εντύπωση για το πώς οι φυσικοί τα αναζητούν, γεγονότα με δύο σωματίδια W έχουν αναμειχθεί μεταξύ των πραγματικών δεδομένων. Διαλέξτε και μετρήστε τις γωνίες ΔΦll, μεταξύ των δύο λεπτονίων (που προκύπτουν από το W) στο εγκάρσιο επίπεδο. Καταγράψτε τη γωνία.



Τα κριτήρια που θα σου επιτρέψουν να αναγνωρίσεις ένα υποψήφιο ζεύγος WW είναι:

  • να περιέχει ακριβώς δύο ηλεκτρικά φορτισμένα λεπτόνια, με τα φορτία να είναι αντίθετα και την τιμή απομόνωσης να είναι μικρότερη από 0.2
  • το κυρίαρχο λεπτόνιο (αυτό με τη μεγαλύτερη εγκάρσια ορμή) πρέπει να έχει εγκάρσια ορμή τουλάχιστον 20 GeV, ενώ το άλλο (αυτό με τη χαμηλότερη εγκάρσια ορμή) πρέπει να έχει τουλάχιστον 10 GeV. Επιπλέον
  • να έχει ελλείπουσα εγκάρσια ορμή (που εξαρτάται από το είδος των λεπτονίων που παίρνουν μέρος)
    • τουλάχιστον 40 GeV αν και τα δύο προέρχονται απο την ίδια οικογένεια
    • τουλάχιστον 20 GeV σε κάθε άλλη περίπτωση.


Μόνο αν ένα γεγονός πληροί όλα τα παραπάνω κριτήρια, μπορεί να θεωρηθεί πιθανό γεγονός WW.