Struktura protonu
V urychlovači LHC se srážejí protony. Při dostatečně vysokých energiích nevstupují protony do srážky jako celek, interagují spolu jenom jejich konstituenty - tj. menší součásti, které je tvoří. Studium srážek tak umožňuje na základě analýzy srážkových produktů činit závěry o vnitřní struktuře protonu. Úkolem našeho měření je určit a spočítat všechny události, při nichž vnikla částice W. Částice W se ještě uvnitř protonu dále rozpasdá na lepton (elektron nebo pozitron, mion nebo antimion) a příslušné neutrino nebo antineutrino. Tyto události tvoří v kontextu naší úlohy to, co se nazývá signál. Vedle toho se setkáme se spoustou událostí tvořících tzv. pozadí.

Úloha 1

Odhalte strukturu protonu

Najděte mezi 50 událostmi ve vašem souboru ty, které tvoří signál (tj. vznikla při nich částice W). U každé z nich určete, jaký měla částice W elektrický náboj. Po zkombinování výsledků všech skupin stanovte poměr počtu kladně nabitých částic W k počtu záporně nabitých. Tento poměr budeme nazývat R±.


Následující materiál poskytne lepší přehled o všech možných událostech tvořících signál či pozadí.



Pokud má událost být identifikována jako signál pro tento typ analýzy, musí splňovat následující kritéria:



  • je přítomen PRÁVĚ JEDEN lepton (elektron nebo pozitron, mion nebo antimion),
  • který vystupuje jako osamocený, izolovaný (to znamená, že NETVOŘÍ součást žádného JETU) a
  • má příčnou hybnost (Pt) větší než 20 GeV. Dále musí platit, že
  • v události je chybějící příčná hybnost (MET) NEJMÉNĚ 25 GeV a
  • úhel mezi identifikovaným nabitým leptonem a čárkovanou čárou znázorňující MET je mezi 160° a 200°.


Pouze pokud událost splňuje VŠECHNA tato kritéria, vznikl v ní boson W a můžeme ji prohlásit za signál.