Estrutura do Protão
Protões são acelerados no LHC para colidirem uns com os outros. A energias muito elevadas, os protões não interagem como um todo, mas apenas alguns dos seus constituintes é que irão interagir (e os outros passam como espectadores). Isto dar-lhe-á a possibilidade de tirar conclusões sobre a estrutura interna do protão, analisando os resultados das colisões. A tarefa de medida consiste em contar todos os acontecimentos em que foi produzido um bosão W. Os bosões W que vamos considerar podem decair num leptão (electrão ou positrão, muão ou anti-muão), e num anti-neutrino ou neutrino. Chamamos a estes os acontecimentos de sinal. Além disto, irá ver vários processos de fundo.
Quando terminar a medida poderá avaliar os seus resultados. Como fazê-lo está descrito aqui.

Tarefa 1

Descubra a estrutura do protão!

Seleccione todos os acontecimentos de sinal (acontecimentos contendo um bosão W), dos 50 acontecimentos no seu pacote de dados. Para estes, determine a carga eléctrica do bosão W (será a carga eléctrica do leptão carregado produzido). Depois de combinados os resultados, calcule o quociente entre o número de bosões W com carga positiva e o número de bosões W com carga negativa. Designamos este quociente por R±.


O diagrama seguinte dá-lhe uma perspectiva melhor sobre os possíveis acontecimentos de sinal e de fundo:



De forma a classificar um acontecimento como um acontecimento de sinal, deve primeiro verificar os critérios seguintes. Será um acontecimento de sinal, se



  • o acontecimento deve ter um momento transverso em falta (MET) de pelo menos 20 GeV.
  • existir exactamente um leptão electricamente carregado (electrão ou positrão, ou um muão ou anti-muão), que tenha um momento transverso (pt) superior a 20 GeV e que tenha um valor de isolamento inferior a 0,2.


Só se um acontecimento preencher todos estes critérios, é que pensamos que se terá produzido um bosão W, e chamamo-lo de acontecimento de sinal.