Most pedig jöjjön a mai napunk sztárja:

a

J/részecske!

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

Említettük már, hogy a gyorsítókban keletkező részecskék többségeigen 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) útjánkiszámítjuk a tömegét, sőt élettartamát is

A számoláshoz ismernünk kel a két muon adatait:energia (E) és lendület/impulzus (p)

E1. p1

E2. p2

A müonok elég hosszúéletűek ahhoz, hogy

őket mérhessük(„tracker”, nyomdetektor)

Most jön egy egyenlet („képletecske”)a relativitás elméletéből:

E2 = m2 + p2

E, p

m

A bomlás során a részecske energiája és impulzusa megmarad!

E = E1 + E2 és p = p1 + p2

m2 = E2 – p2

Készen is vagyunk: behelyettesítjük az adatokat és gyököt vonunk!Ez ugye már egyszerű?

Most egy kis meglepetés jön:a rövid életű/bomlékony részecskék tömege

„elmosódott” értéket mutat.

Magyarázata a híresHeisenberg határozatlanság

relációban rejlik:

Ez az „átlagérték”a részecske „tömege” (m0)

pedig a részecske „szélessége” Rövid élettartam nagy szélességés fordítva

tömeg

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).

Képek a képernyőről.Ebéd után –a méréseik előtt– röviden majd on-line is bemutatom,

ez csak egy kis „étvágycsináló”.

Ezen a képen nagyon sok részecske nyomát látjuk. Ezek legtöbbje hadron.Minket azonban csak a müonok érdekelnek.

Kapcsoljuk ki a hadronok megjelenítését.

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

Itt a nyomdetektort képét is kikapcsoltuk.Amit látunk azok a müonok nyomai.

Kérdés: azonos vagy ellentétes a két müon töltése?

Ez egy másik esemény.Mit mondanának a müonok töltéséről?

Újabb esemény. Itt a müonok nyomai a nyomdetektoron túl is jelen vannak.

Ezeket nevezzük „Globális” müonnak.A „Tracker” müon csak a trackeren belül látszik.

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?

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.

Most már elméletileg kellően felkészültenvárjuk a délutáni méréseket

ahol a CMS detektorban két müonra vadászvaelcsípjük 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