Κάν' το!

Η εργασία σου τώρα είναι να εκτελέσεις μία σειρά από μετρήσεις της μάζας του μποζονίου Ζ και άλλων σωνματιδίων, καθώς και να ψάξεις για το Higgs, και από αυτές τις μετρήσεις να κατασκευάσεις ιστογράμματα, τα οποία στο τέλος θα συνδυαστούν με τα αντίστοιχα που έγιναν από άλλες ομάδες. Αν δεν ξέρεις τι είναι ένα ιστόγραμμα, ακολούθησε αυτό τον σύνδεσμο. Θα χρησιμοποιήσουμε τον υπολογισμό αναλλοίωτης μάζας του HYPATIA. Για να δεις πώς θα τον χρησιμοποιήσεις, ακολούθησε αυτόν τον σύνδεσμο στην επίσημη ιστοσελίδα του HYPATIA. Στην άσκηση θα χρησιμοποιήσεις αυτά τα εργαλεία μαζί με τις πληροφορίες για την αναγνώριση σωματιδίων από το HYPATIA.

Οι εικόνες από τα γεγονότα περιέχουν ένα μείγμα γεγονότων από

  • Ζ (και άλλα σωματίδια) που διασπώνται σε ζεύγη ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ή μιονίου-αντιμιονίου
  • υποψήφια Higgs που διασπώνται σε ζεύγος φωτονίων
  • υποψήφια Higgs που διασπώνται σε 4 λεπτόνια

αλλά επίσης και τελείως διαφορετικούς τύπους γεγονότων - στα οποία αναφερόμαστε ως γεγονότα υποβάθρου, όπως πίδακες που προέρχονται από κουάρκ ή γκλουόνια και μποζόνια W. (Αν δε θυμάσαι πώς μοιάζουν αυτά, πήγαινε πίσω στο Ταυτοποιώντας Γεγονότα). Θα πρέπει να χρησιμοποιήσεις τις γνώσεις σου πάνω στην αναγνώριση σωματιδίων και την ικανότητα του προγράμματος HYPATIA στον υπολογισμό της αναλλοίωτης μάζας, για να ερευνήσεις αν δημιουργήθηκε ή όχι ένα μποζόνιο Ζ.

Τι να κάνεις

  1. Στο HYPATIA, για κάθε σύγκρουση, προσπάθησε να βρεις σημάδια ύπαρξης σωματιδίου όπως
    • ενός μποζονίου Ζ, κυνηγώντας ζεύγη ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ή μιονίου-αντιμιονίου,
    • ενός Higgs, κυνηγώντας ζεύγη φωτονίων,
    • ενός Higgs, κυνηγώντας 2 ζεύγη λεπτονίων (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-)
    Αν δεν μπορείς να βρεις τέτοια ζεύγη, το γεγονός μπορεί να είναι γεγονός υποβάθρου. Χρησιμοποίησε τα εργαλεία επιλογής και πληροφορίες από το πρόγραμμα για να πάρεις την απόφασή σου. Για βοήθεια στην καταγραφή των γεγονότων που έχεις ήδη εξετάσει συμπλήρωσε το φύλλο καταμέτρησης.
  2. Αν πιστεύεις ότι βλέπεις τα προϊόντα της διάσπασης ενός από τα σωματίδια που μόλις αναφέρθηκαν, επίλεξε τα ίχνη ή τα αντικείμενα και εισήγαγέ τα στον πίνακα αναλλοίωτης μάζας του HYPATIA.
    1. αν παρατηρήσεις ίχνη από ζευγάρι ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ή μιονίου-αντιμιονίου, πιθανόν να βρήκες ένα σωματίδιο Z, ή το πολύ ελαφρύτερο J/ψ ή Υ σωματίδιο.
    2. αν είσαι τυχερός/η και παρατηρήσεις 2 ζευγάρια λεπτονίων, εισήγαγε και τα δύο. Πιθανόν να έχεις κάποιο υποψήφιο γεγονός για Higgs που διασπάται σε 4 λεπτόνια!
    3. αν πιστεύεις ότι βλέπεις ένα υποψήφιο γεγονός όπου το Higgs διασπάται σε 2 φωτόνια, επίλεξε και τα δύο και εισήγαγέ τα στον πίνακα αναλλοίωτης μάζας του HYPATIA.
  3. Αν πιστεύεις ότι το γεγονός ήταν γεγονός υποβάθρου (δεν υπάρχουν δηλαδή ζεύγη λεπτονίων με αντίθετα ηλεκτρικά φορτία, ούτε ζεύγη φωτονίων), αγνόησε το γεγονός και προχώρησε στο επόμενο.
  4. Στο τέλος της ανάλυσης όλων των γεγονότων, εξήγαγε τον Πίνακα Αναλλοίωτης Μάζας του HYPATIA: File->Export Invariant Masses, δίνοντας ένα όνομα στο αρχείο και τοποθετώντας το στην επιφάνεια εργασίας (Desktop).
  5. Πήγαινε στη σελίδα υποβολής του γραφήματος και φόρτωσε το αρχείο αναλλοίωτης μάζας που μόλις παρήγαγες.