Most pedig jöjjön a mai napunk sztárja: a J/  részecske!

1. Most pedig jöjjön a mai napunk sztárja: a J/ részecske!

2. Amit eddig tanultunk róla: • Felfedezték 1974-ben. • Tömege  3 * mproton • Egy charm-anticharm kvarkot tart fogságban • Születése után csaknem azonnal elbomlik (10-21 sec) • Így nyomára csak a bomlástermékei vizsgálatával bukkanhatunk Ma az alábbi 2-müonos bomlására fogunk vadászni

3. Említettük már, hogy a gyorsítókban keletkező részecskék többsége igen rövid életű (~10-21 – 10-23 sec) Legtöbbjük még egy atomnyi méretnek megfelelő távolságot sem fut be élete során és más részecskékbe elbomlik (nincs olyan detektor ami jelezni tudná). Létéről a bomlástermékei segítségével kapunk információt. Ilyen a mi kedvencünk is Egy rövd kis számolás (+ egy kis relativitáselmélet) útján kiszámítjuk a tömegét, sőt élettartamát is

4. Most jön egy egyenlet („képletecske”) a relativitás elméletéből: E2 = m2 + p2 A bomlás során a részecske energiája és impulzusa megmarad! E = E1 + E2 és p = p1 + p2 m2 = E2 – p2 A számoláshoz ismernünk kel a két muon adatait: energia (E) és lendület/impulzus (p) E1. p1 A müonok elég hosszú életűek ahhoz, hogy őket mérhessük („tracker”, nyomdetektor) E, p m E2. p2 Készen is vagyunk: behelyettesítjük az adatokat és gyököt vonunk! Ez ugye már egyszerű?

5. Most egy kis meglepetés jön: a rövid életű/bomlékony részecskék tömege „elmosódott” értéket mutat. Magyarázata a híres Heisenberg határozatlanság relációban rejlik: tömeg Ez az „átlagérték” a részecske „tömege” (m0)  pedig a részecske „szélessége” Rövid élettartam  nagy szélesség és fordítva

6. Hamarosan megyünk ebédelni. Előtte azonban felvillantok néhány képet a délutáni mérésekről. A mérendő események képeit az alábbi lapról indulva érik el (nem szükséges most megjegyezni, a Mentoraik már így állították be a PC-ket).

7. Képek a képernyőről. Ebéd után –a méréseik előtt– röviden majd on-line is bemutatom, ez csak egy kis „étvágycsináló”.

8. Ezen a képen nagyon sok részecske nyomát látjuk. Ezek legtöbbje hadron. Minket azonban csak a müonok érdekelnek. Kapcsoljuk ki a hadronok megjelenítését.

9. Itt már csak a müonokat mutatja a kép (piros „pöttyök”) A sárga rajz a nyomdetektor megjelenítése.

10. Itt a nyomdetektort képét is kikapcsoltuk. Amit látunk azok a müonok nyomai. Kérdés: azonos vagy ellentétes a két müon töltése?

11. Ez egy másik esemény. Mit mondanának a müonok töltéséről?

12. Újabb esemény. Itt a müonok nyomai a nyomdetektoron túl is jelen vannak. Ezeket nevezzük „Globális” müonnak. A „Tracker” müon csak a trackeren belül látszik.

13. Az események osztályozása: 0-1-2-3 0: a két müon töltése azonos (nem jöhetnek J/Psi-ből, nem foglalkozunk vele)) 1: ellentétes töltés, de mindkét nyom csak a trackerben látszik 2: az egyik globális, a másik tracker Mit gondolnak ki kapja a hármast?

15. Ilyen Excel file-be írják majd be a 0-1-2-3 „osztályzatokat” (D oszlop) Az Excel pedig az 1-2-3 osztáyzatok esetén kiszámolja a részecske tömegét (E oszlop). A két müon adatait (E, px,py,pz) a G,H,I… oszlopok tartalmazzák.

16. Most már elméletileg kellően felkészülten várjuk a délutáni méréseket ahol a CMS detektorban két müonra vadászva elcsípjük a mi kedvenc J/ részecskénket. Jöjjön most hát az ebéd (megdolgoztunk érte!) Ebéd után még fogok Magukkal egy kicsit beszégetni: rövid előzetes bevezetést hallanak majd, hogyan kell ügyesen J/-re vadászni