Gjør det!

Jobben din blir nå å foreta en rekke målinger av Z-bosonet og andre partiklers masse og søke etter Higgs-bosonet. Fra disse målingene skal du lage histogrammer som til slutt vil bli kombinert med lignende histogrammer laget av andre grupper. Hvis du ikke kjenner til hva et histogram er, følg denne lenken. Vi skal bruke HYPATIAs invariant masse kalkulator. For å lære bruken av dette, følg denne linken. til HYPATIA sin offisielle webside. Du skal bruke disse redskapene sammen med partikkelidentifikasjons-informasjonen i HYPATIA i denne oppgaven.

Dine kollisjonsbilder (event-displays) består av en blanding av

  • Z-boson (og andre partikler) til elektron-positron og myon-antimyon,
  • Higgs-kandidat til foton-foton,
  • Higgs-kandidat til 4-leptoner,

men også helt forskjellige typer kollisjonsprodukter – såkalte bakgrunns-eventer, som jets fra kvarker eller gluoner, og W-bosoner. (Hvis du ikke husker hvordan disse ser ut, gå tilbake til Event-identifikasjon). Du skal bruke din viten om partikkelidentifikasjon og HYPATIA's invariant masse beregning til å undersøke om et Z-boson ble produsert eller ikke.

Hva du skal gjøre

  1. For hver kollisjon i HYPATIA, prøv å finne tegn etter partikler som
    • et Z-boson, ved å lete etter et elektron-positron-par eller et myon-antimyon-par,
    • et Higgs-boson, ved å lete etter foton-foton par,
    • et Higgs-boson ved å lete etter to lepton-par (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-).
      • Hvis du ikke kan finne slike par, kan det være et bakgrunns-event. Bruk pekeverktøyet og partikkelinformasjonen i HYPATIA til å hjelpe deg med å avgjøre hva du ser. For å hjelpe deg med å holde styr på hvilke eventer du har sett på, kan du fylle inn i hjelpeskjemaet.
  2. Dersom du mener du ser henfallsproduktene til et Z- eller Higgs-boson, velg de tilhørende sporene og inkluder de i HYPATIAS invariant masse-tabell.
    1. Hvis du finner et par av elektron- eller myon-spor, har du kanskje funnet et Z-boson eller den mye lettere J/ψ eller Υ partikkelen.
    2. Dersom du er heldig og ser to par med leptoner, inkluder begge par i tabellen; du har kanskje funnet en Higgs-kandidat som henfalt til fire leptoner!
    3. Hvis du tror du har funnet en Higgs-kandidat som har henfalt til to fotoner, velg begge fotonene og inkluder dem i invariant-masse-tabellen.
  3. Hvis du mener at kollisjonen resulterte i et bakgrunns-event (ingen par av leptoner med motsatt elektrisk ladning eller par av fotoner), hopp over eventet.
  4. Etter å ha analysert alle eventene, eksporterer du tabellen fra HYPATIA: File->Export Invariant_Masses. Filen heter Invariant_Masses.txt som default (ikke forandre dette). Plasser filen på Desktopen slik at du lett kan finne tilbake til den.
  5. Gå deretter til plotteverktøy-siden og last opp filen du nettopp lagde.