Ćwiczenia w grupach badawczych (014)

Poszukiwanie w danych z detektora Compact Muon Solenoid (CMS) dowodu na łamanie zasady zachowania liczby leptonowej (CLFV).

Zasada zachowania liczby leptonowej jest jedną z podstawowych zasad w Modelu Standardowym. Przykładem łamania tej zasady dla leptonów naładowanych (CLFV) byłby na przykład rozpad leptonu τ → μμμ . (lub też μ → eee). Procesy tego typu są poszukiwane od wielu lat i stąd wiadomo, że jeśli w ogóle występują, to są to procesy bardzo rzadkie. Zatem do ich odkrycia potrzebne są duże liczby zbadanych przypadków. Dane zebrane przez detektor CMS pozwoliły w skomplikowanej analizie wyznaczyć ograniczenia na występowanie procesu τ → μμμ [1]. Po przyjęciu pewnych uproszczeń można podobną analizę przeprowadzić prościej w ramach proponowanego ćwiczenia. Treścią ćwiczenia jest analiza rozkładu masy efektywnej trzech mionów pochodzących ze zbioru (ROOT file) zawierającego trzy lub więcej miony z około 100 000 przypadków oddziaływań pp przy całkowitej energii 13 TeV. Są też dostępne zbiory z wynikami obliczeń Monte-Carlo. Dostępny jest również program (C++), który odczytuje wspomniane zbiory i tworzy histogram pędu poprzecznego mionów.

Prowadzący: prof. dr hab. Krzysztof Doroba (krzysztof.doroba@fuw.edu.pl)

[1] CMS Collaboration, Search for the lepton flavor violating decay τ → 3μ in proton-proton collisions at sqrt(s)= 13 TeV, JHEP 01 (2021) 163, arXiv: 2007.05658