Úvod do projektov

Počas siedmych rokov bol urýchľovač LEP nastavený ako tovareň na Z-častice umožňujúc fyzikom dozvedieť sa o elektroslabej interakcii. Z-častice vytvorené v elektrón-pozitrónovej zrážke existovali iba kratučký okamih predtým, než sa rozpadli na ďalšie častice, ktoré boli potom zaregistrované časticovými detektormi. Rôzne častice zanechávajú za sebou rozdielne dráhy, čo nám umožňuje identifikovať ich. Ty si sa odhodlal zúčastniť sa na prevedení niekoľkých najdôležitejších meraní za posledné roky, aby si overil náš model vesmíru. Prvý experiment je najjednoduchší na prevedenie.

Budeš analyzovať dáta zaznamenané detektorom DELPHI. Ak chceš detailne pochopiť, ako pracuje detektor DELPHI, bolo by dobré, "pozrieť sa na to teraz". Ale informácie ďalej by ti mali poskytnúť dostatok poznatkov, aby sa v projekte pohyboval správnym smerom. Obrázok dole znázorňuje, ako rôzne typy častíc interagujú s odlišnými časťami detektora. Všetky nabité častice zanechávajú za sebou stopu v dráhových detektoroch, kým neutrálne častice nie. Fotóny, elektróny a pozitróny strácajú všetku svoju energiu v elektromagnetickom kalorimetri.

Častice zložené z kvarkov, spoločne nazývané hadróny, strácajú svoju energiu v hadrónovom kalorimetri. Mióny za sebou zanechávajú stopu v dráhových detektoroch, málo energie stratia v kalorimetroch, a potom sú ešte zaregistrované najkrajnejšími vrstvami detektora, miónovými komorami. Neutrína neinteragujú so žiadnymi časťami detektora a unikajú ako nepozorované.

Ako nástroj na vizuálne prezeranie a spracovanie rozpadov Z-častice, ktoré boli zaznamenané detektorom DELPHI na urýchľovači LEP, budeš používať program WIRED. WIRED je počítačový program vyvinutý v CERN-e v jazyku Java, ktorý umožňuje fyzikom skúmať počítačové rekonštrukcie zrážok v trojrozmernom priestore.

Takto vyzerá typický prípad zrážky v prostredí WIRED. Prejdi myšou ponad tlačidlá programu WIRED, aby si zistil, čo robia.

Dole sú príklady rôznych pozorovateľných rozpadov Z-častice. Jeden prípad pre každý typ je animácia a ďalšie sú reálne eventy, ktoré môžeš študovať pomocou programu WIRED. Pozri sa na každý jeden príklad rozpadu Z-častice. Program WIRED umožňuje zväčšovať a otáčať daný event a tiež zapínať a vypínať obrysy jednotlivých subdetektorov.

Zapínanie a vypínanie kontúr jednotlivých subdetektorov je užitočná pomôcka pri identifikovaní častíc. Napríklad, môžeš povedať, či energetické straty nastali v elektromagnetickom kalorimetri alebo v hadrónovom kalorimetri. Umožňuje ti identifikovať častice, ktoré stratili energiu a pomôže ti pri zatriedení prípadu. Je dobré zobrazovať obrysy vždy len jedneho detektora, pretože, ak ich je zapnutých niekoľko naraz, veľký počet prekrývajúcich sa čiar sťažuje interpretáciu eventu. Maj na pamäti, že detektor DELPHI vyzerá ako valec na oboch koncoch uzatvorený vekovými uzávermi.