Urobte to!

Vašou úlohou je teraz vykonať sériu meraní hmotnosti Z bozónu a iných častíc, hľadať Higgsov bozón, a z týchto meraní zostrojiť histogramy, ktoré budú nakoniec skombinované s doplňujúcimi histogramami získanými od ostatných skupín. Ak neviete, čo je to histogram, nájdete to TU. Pri analýze budete tiež využívať kalkulačku na výpočet invariantnej hmotnosti. Na oficiálnej stránke o programe HYPATIA môžete vidieť ako sa používa. V tomto cvičení budete používať tieto nástroje spolu s informáciami o identifikácii častíc z programu HYPATIA.

Vaše obrázky zrážok (zobrazenia prípadov) obsahujú zmes prípadov rozpadu:

  • Z bozónu (a iných častíc) na elektrón-pozitrón alebo mión-antimión,
  • kandidáta na Higgov bozón na fotón-fotón
  • kandidáta na Higgsov bozón na 4 leptóny

ale aj úplne odlišné typy produktov zrážky - nazvali sme ich prípady pozadia, ako sú jety pochádzajúce od kvarkov alebo gluónov a W bozóny. (Pokiaľ si nepamätáte, ako vyzerajú takéto prípady, vráťte sa naspäť do časti Zobrazovanie prípadov v HYPATII). Na určenie toho, či vznikol Z bozón, alebo nie, by ste mali využiť vaše znalosti o identifikácii častíc a kalkulačku invariantnej hmotnosti programu HYPATIA.

Čo treba urobiť

  1. V každom prípade zrážky v programe HYPATIA sa pokúste nájsť náznak vzniku častíc, akými sú:
    • Z bozón, hľadaním páru elektrón-pozitrón alebo páru mión-antimión,
    • Higgsov bozón, hľadaním páru fotón-fotón,
    • Higgsov bozón, hľadaním 2 párov leptónov (e+e-e+e-, e+e-μ+μ-, μ+μ-μ+μ-)
    Ak neviete nájsť takéto páry častíc, tak by to mohol byť prípad pozadia. Pri rozhodovaní využite zobrazovacie nástroje a informácie o časticiach z programu HYPATIA. Do protokolu o meraní si zaznamenajte prípady zrážok, ktorých dráhy ste už prezreli.
  2. Ak ste presvedčení, že vidíte rozpadové produkty jednej z častíc spomenutých vyššie, vezmite odpovedajúce dráhy a vložte údaje o príslušných pároch elektrónových alebo miónových dráh do tabuľky invariantnej hmotnosti programu HYPATIA.
    1. Ak ste našli pár elektrónových alebo miónových dráh, možno ste našli Z bozón alebo oveľa ľahšie častice J/Psi alebo Upsilon.
    2. Ak máte to šťastie vidieť 2 páry leptónov, vložte ich oba, môžete mať kandidáta na Higgsov bozón rozpadajúceho sa na 4 leptóny!
    3. Ak veríte, že vidíte kandidáta na Higgsov bozón rozpadajúceho sa na pár fotónov, vezmite oba fotóny a vložte ich do tabuľky invariantnej hmotnosti programu HYPATIA.
  3. Ak si myslíte, že zrážka patrí k prípadu pozadia (nevidíte žiaden pár leptónov s opačným elektrickým nábojom), nevkladajte invariantnú hmotnosť častíc do tabuľky na stránke pre vykreslenie grafu.
  4. Po zanalyzovaní všetkých prípadov, exportujte tabuľku invariantnej hmotnosti programu HYPATIA: File->Export Invariant Masses. Súbor sa nazýva Invariant_Masses.txt (nemeňte jeho názov). Umiestnite tento súbor na plochu počítača tak, aby ste ho mohli ľahko nájsť.
  5. Choďte na stránku, kde sa vkladajú výsledky a vložte súbor s invariantnou hmotnosťou, ktorý ste práve vytvorili.