Η δομή του πρωτονίου
Τα πρωτόνια παράγονται και οδηγούνται σε σύγκρουση στον LHC. Σε μεγάλες ενέργειες, το πρωτόνιο δεν αλληλεπιδρά ως σύνολο, αλλά η αλληλεπίδραση πραγματοποιείται ανάμεσα στα συστατικά του. Αυτό το γεγονός δίνει τη δυνατότητα διερεύνησης της εσωτερικής δομής του πρωτονίου, αναλύοντας τα προϊόντα των συγκρούσεων. Η εργασία μέτρησης συνίσταται στην εύρεση όλων των γεγονότων όπου παράγεται ένα σωματίδιο W. Το τελευταίο διασπάται σε ένα λεπτόνιο (ηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο, μιόνιο ή αντιμιόνιο) και στο αντίστοιχο νετρίνο. Αυτά τα γεγονότα ονομάζονται γεγονότα-σήματα, σε αντίθεση με τα γεγονότα που δεν περιέχουν τη διαδικασία που μας ενδιαφέρει (και είναι πολλά!) που τα ονομάζουμε διαδικασίες υπόβαθρου.

Εργασία 1

Ανακάλυψε τη δομή του πρωτονίου!

Επέλεξε όλα τα γεγονότα-σήματα (γεγονότα με παραγωγή σωματιδίου W) από τα 50 γεγονότα του πακέτου σου. Από αυτά, υπολόγισε το ηλεκτρικό φορτίο του σωματιδίου W. Αφού συνδυάσεις τα αποτελέσματα, προσδιόρισε το λόγο του αριθμού των θετικά φορτισμένων W προς τον αριθμό των αρνητικά φορτισμένων W. Ονόμασε αυτόν τον λόγο R±.


Παρακάτω μπορείς να δεις μια καλύτερη συνολική εικόνα όλων των δυνατών γεγονότων-σημάτων και διαδικασιών υπόβαθρου.



Για να ταυτοποιήσεις ένα γεγονός ώς γεγονός-σήμα πρόσεξε τα ακόλουθα κριτήρια. Είναι πράγματι ένα γεγονός-σήμα αν

  • απαιτείται μια ελλείπουσα εγκάρσια ορμή (MET) ΤΟΥΛΑΧΙΣΤΟΝ 25 GeV και
  • υπάρχει ΑΚΡΙΒΩΣ ΕΝΑ λεπτόνιο (ηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο ή μιόνιο ή αντιμιόνιο), με εγκάρσια ορμή (Pt) μεγαλύτερη απο 20 GeV και απομονωμένο απο πίδακες,
Μόνο αν όλα τα κριτήρια πληρούνται, τότε στο γεγονός δημιουργήθηκε ένα σωματίδιο W, οπότε είναι ένα γεγονός-σήματος.