 1. Bli kjent med Atlantis event display: et visualiseringsprogram for partikkelkollisjoner Identifisere partikler i detektoren Identifisere partikkelen.

Presentasjon om: " 1. Bli kjent med Atlantis event display: et visualiseringsprogram for partikkelkollisjoner Identifisere partikler i detektoren Identifisere partikkelen."— Utskrift av presentasjonen:

1

2  1. Bli kjent med Atlantis event display: et visualiseringsprogram for partikkelkollisjoner Identifisere partikler i detektoren Identifisere partikkelen som ble skapt i kollisjonen Hvem klarer flest riktige svar? *  2. Jobbe med ekte helt ferske data fra LHC Identifisere henfall av Z bosonet Finne massen til Z bosonet *: Kan vi svare på dette? Hva med for ekte data?

3

4  Vi skal identifisere  Z bosonet  W bosonet  Higgs bosonet  Vi husker at disse henfalt med en gang  Hvorfor?  For å identifisere disse må vi huske hvordan de henfalt og hvordan dette ser ut i detektoren

5 e+e+ e-e- Z µ-µ- µ+µ+ Z

6 W ν ν W

7  Higgs bosonet er nøytralt og kan henfalle til to Z partikler, og de kan henfalle videre til leptoner H Z Z

8  Vi har sagt at to protoner kolliderer, og produserer partikler som W, Z, Higgs som siden henfaller til elektroner eller muoner Dere har hørt at det er kvarkene inni protonet som lager disse partiklene, I en såkalt hard-kollisjon Resten av protonet lager et stort rot av partikler som skyter ut I alle retninger, såkalte jets W,Z og Higgs kan også henfalle til andre kombinasjoner som er mer kompliserte

9 uu Z

10  Vi ønsker å studere de energirike kollisjonene  Fjerner derfor det vi ikke er interessert i

11

12

13

14

15  Prøve sammen å tyde:  Z e+e-  W mu nu  Jet events – disse er vi ikke interessert i, og merker de som bakgrunn

16 1) På cd-en gå inn på folderen oppgave 1 1) For windows maskiner: klikk på atlantis ikonet 2) For linux maskiner åpne terminal og skriv java –jar atlantis.jar 2) Katalogen med kollisjoner skal åpnes automatisk 3) Identifiser kollisjonen og skriv resultatet ned på arket du har fått utdelt 4) Finner dere en Higgs?

17

18  Første gang noen utenfor CERN bruker ekte data fra ATLAS detektoren til beregninger  Data fra ATLAS detektoren er kun tilgjengelig for vitenskapsfolk knyttet til ATLAS, men vi har fått lov til å bruke bilder av kollisjonene  Fra disse bildene kan vi beregne Z bosonets masse  Denne beregner vi fra Z bosonets henfallspartikler og ved å bruke  Bevaringslover  Masse - energi relasjon  Enkel geometri  Resultatet fra masseberegningene fra hver kollisjon legges sammen i et histogram

19  Energien til en partikkel i ro  Energien til en partikkel i bevegelse  Energi og bevegelsesmengde er bevart

20  Etter litt sjonglering og bruke av bevaringslovene kommer vi fram til  I denne formelen inngår  Massen  Energien  Bevegelsesmengden  til de to henfallsproduktene

21 Det gjelder å finne de riktige henfallspartiklene til beregningen!

22  Vi kombinerer to og to partikler og beregner invariant masse  Hvert resultat legges til et histogram  Hver gang vi beregner en gitt masse, f.eks. 100 legger vi til 1 på søylediagrammet Etter hundrevis av målinger  Men: Her er det ikke opplagt om vi har funnet en partikkel med en spesiell masse  Vi må rydde opp!

23  Når vi gjør samme beregningen, men denne gangen kun med energirike partikler Etter hundrevis av målinger

24

25 1) Åpne oppgave2 folderen på cd-en 2) Åpne regnearket du finner her 3) Åpne mappen merket din gruppe 1) Her finner du bilder av ekte kollisjoner, der et Z boson mest sannsynlig har blitt produsert og henfalt enten til elektroner eller muoner 2) Du skal bestemme om henfallet var til elektroner eller muoner og føre inn verdiene fra tabellen og inn i regnearket pt – bevegelsesmengde i transvers retning eta, phi –romkooridinater 4) Når du er ferdig sier du fra, så henter vi resultatet og kombinerer dem

26

27  Z bosonets verdens-kombinerte masse er målt til å være 91.1876 +- 0.0021 GeV Hva betyr dette?  Hvorfor er distribusjonen så bred? Partikkelens naturlige vidde Målefeil Uskarphetsprinsippet

28  Nøkkelen til nye oppdagelser går gjennom det vi allerede kjenner  Ønsker å forstå den svake kjernekraften  Forstår vi den ikke allerede?  Ved veldig høye energier tror vi at alle kreftene kan forenes til en  Vi leter etter tegn på dette  Hva om det fantes noen nye vekselvirkninger og kraftbæreren var en tung partikkel som oppførte seg som Z?  Da ville den invariante massen fra henfall av denne partikkelen være veldig høy  Z-merket – har dere funnet den?