Περιεχόμενα
Ανάλυση
Η εργασία τώρα είναι να κάνεις διάφορες μετρήσεις της μάζας του Z. Από αυτές τις μετρήσεις θα δημιουργήσεις δύο ιστογράμματα που τελικά θα συνδυαστούν με τα αντίστοιχα άλλων ομάδων. Το HYPATIA προσφέρει ιστογράμματα και υπολογισμό αναλλοίωτης μάζας. Για να δεις πώς χρησιμοποιούνται, πήγαινε σε αυτόν τον σύνδεσμο. Θα δεις όλα τα εργαλεία του HYPATIA μαζί με τις πληροφορίες για την ταυτοποίηση σε αυτήν την άσκηση.
Οι εικόνες των συγκρούσεων περιέχουν γεγονότα Z σε ηλεκτρόνιο-ποζιτρόνιο ή μιόνιο-αντιμιόνιο, αλλά επίσης και διαφορετικούς τύπους προϊόντων, όπως πίδακες από κουάρκ ή γκλουόνια και σωματίδια W (Αν δεν θυμάσαι ποια είναι αυτά, πήγαινε πίσω στο Ταυτοποιώντας γεγονότα). Θα πρέπει να χρησιμοποιήσεις τις γνώσεις σου για την αναγνώριση γεγονότων και τον υπολογισμό που προσφέρει το HYPATIA για την αναλλοίωτη μάζα (μάζα ηρεμίας), για να ανακαλύψεις αν πράγματι παρήχθη ή όχι το σωματίδιο Z.
Οδηγίες για την ανάλυση
- Για κάθε σύγκρουση, πρόσθεσε στο φύλλο καταμέτρησης αν πράγματι βλέπεις ένα Z να διασπάται σε ηλεκτρόνιο-ποζιτρόνιο ή μιόνιο-αντιμιόνιο ή απλά είναι ένα γεγονός υπόβαθρου. Παρατήρησε κάθε γεγονός και χρησιμοποίησε το εργαλείο επιλογής καθώς και τις πληροφορίες για να προσδιορίσεις κατά πόσο δημιουργήθηκε ένα Z ή όχι.
-
Αν θεωρείς ότι βλέπεις ένα Z, αποφάσισε κατά πόσο διασπάται σε ηλεκτρόνιο-ποζιτρόνιο ή μιόνιο-αντιμιόνιο.
Αφού αναγνωρίσεις τις σωστές τροχιές που αντιστοιχούν στο Z, εισήγαγε τα ζευγάρια των τροχιών (ηλεκτρονίου ή μιονίου) στον πίνακα αναλλοίωτης μάζας του HYPATIA. Μετά εισήγαγε την αναλλοίωτη μάζα στο φύλλο αποτελεσμάτων και σημείωσε κατά πόσο είναι ηλεκτρονικό ή μιονικό ζευγάρι. Για να κάνεις μια σωστή επιστημονική ανάλυση, μην παραλείπεις να προσθέτεις τιμές που σου φαίνονται πολύ μεγαλύτερες ή πολύ μικρότερες από ό,τι γνωρίζεις για τη μάζα του Z. - Αν θεωρείς ότι η σύγκρουση έδωσε ένα γεγονός υπόβαθρου, μην εισάγεις την αναλλοίωτη μάζα των σωματιδίων στο ιστόγραμμα, απλά σημείωσέ το στο φύλλο καταμέτρησης.
Ερωτήσεις για τα αποτελέσματά σου
-
Να συγκρίνεις τα ιστογράμματα για τα ζευγάρια ηλεκτρόνιο-ποζιτρόνιο και μιόνιο-αντιμιόνιο.
- Μπορείς να υποδείξεις διαφορές/ομοιότητες;
- Πόσο συχνά το Z διασπάται σε ζευγάρι ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου; Πόσο συχνά η διάσπαση οδηγεί σε ζευγάρι μιονίου-αντιμιονίου;
- Τι περίμενες; Γιατί;
-
Ποια είναι η πιθανότερη τιμή της μάζας του Z;
- Πώς αυτό συγκρίνεται με την τιμή των 91.2 GeV/c2 που δίνουν όλες οι πειραματικές μετρήσεις;
- Ποια μπορεί να είναι η πιθανή εξήγηση για το εύρος της κατανομής; Γιατί το Z δεν έχει μια ακριβή τιμή μάζας;
-
Ανακάλυψες το σωματίδιο Z';
- Αν ναι, ποια είναι η μάζα του Z';
- Γιατί είναι χρήσιμο να συνδυάσεις τα αποτελέσματά σου με αυτά των άλλων ομάδων;
Συνδυάζοντας τα συνολικά αποτελέσματα
Στο τέλος της ημέρας των Masterclasses θα γίνει μια τηλεδιάσκεψη. Εκεί θα έχεις την ευκαιρία να αλληλεπιδράσεις με μαθητές από άλλες πόλεις και χώρες που συμμετέχουν και αυτοί στην ανάλυση των δεδομένων από τον ATLAS (ή τον CMS). Μπορείς να συγκρίνεις τα αποτελέσματά σου με τα δικά τους. Γι΄ αυτό, αποθήκευσε το φύλλο με τις μετρήσεις της αναλλοίωτης μάζας και ανέβασέ το ακολουθώντας τις οδηγίες αυτής της σελίδας.