Detekcja cząstek --> Identyfikacja i pomiar --> Cząstki krótkożyciowe

Cząstki krótkożyciowe

Cząstki krótkożyciowe badamy obserwując produkty ich rozpadu. Jeżeli znamy energie i pędy cząstek wtórnych to z zasady zachowania możemy wyliczyć energię, pęd i masę cząstki pierwotnej.

Jest to standardowa metoda odkrywania nowych cząstek:

1. Zastanawiamy się na jakie cząstki mogłaby się ona rozpadać.
2. Dla każdego przypadku, w którym takie cząstki pojawiły się wyliczamy masę hipotetyczną cząstki pierwotnej i zaznaczamy ją na wykresie.

Jeżeli rzeczywiście była ona wytworzona w części obserwowanych przypadków, to na tle przypadkowych kombinacji dających rozmaite masy pojawi się "pik" w miejscu masy poszukiwanej cząstki.

Kwarki i gluony

Jak zaobserwować cząstki, które wogóle nie mogą istnieć samodzielnie, jak np. kwarki i gluony ?

Nowopowstały kwark powołuje z próżni do istnienia pary kwark - antykwark kosztem swojej energii.
Łączy się z jednym lub dwoma z nich tworząc hadron. Pozostałe kwarki tworzą pary, aż do wyczerpania energii i połączenia wszystkich swobodnych kwarków w hadrony. Powstały strumień hadronów nazywamy dżetem. 
Gluon może również dać początek parze kwark - antykwark i utworzyć dżet.

 Rekonstrukcja zdarzenia

H ®  gg (80 < M_H < 140 GeV)

	Precyzyjny pomiar energii i kierunku fotonów pozwala zrekonstruować masę MH ~ 100 GeV z dokładnością do 1% i wydobyć sygnał spod olbrzymiego tła.

Opracowanie merytoryczne G.Wrochna, prezentacja T.Lach