Introduction aux Masterclasses CMS
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Les Masterclasses CMS permettent aux étudiants de de venir "physiciens d'un jour" en analysant des données réelles enregistrées par le détecteur CMS (Compact Muon Solenoid) auprès d'un grand collisionneur de hadrons du CERN, le LHC. Le plan ci-dessous indique comment s'y prendre et quels sont les outils utilisés.

Compréhension durable

Philosophie

Recommandations pour une Masterclasse CMS réussie
Ce que les étudiants devraient retenir de leur Masterclasse:
  1. La physique des particules nècessite l'utilisation de preuves indirectes pour tirer des conclusions.
  2. Le Modèle Standard est le cadre théorique actuel de notre compréhension de la matière.
  3. Le comportement des particules est régi par des lois de conservation et l'équivalence entre la masse et l'énergie.
 Comment nous tentons d'y parvenir:

  • Un logiciel de visualisation interactif et convivial
  • De vrais événements collectés par CMS
  • Une analyse de données réelles qui demande de la reflexion ainsi que de se poser de bonnes questions
  • L'accent est mis sur probabilités, les statistiques, le rapport signal sur bruit.
 N élèves où N≤30



Le nombre optimal d'élèves est de 30 (ou moins).Il est possible d'en avoir plus mais dans ce cas procédez avec prudence. 		N/2 ordinateurs



Deux élèves par ordinateur: ils peuvent ainsi s'entraider et examiner leurs jugements l'un l'autre. 		N/10 encadrants



Au moins un physicien pour 10 élèves. Dans certains cas, un professeur avec une bonne connaissance des Masterclass peut apporter son aide.

 



Outil principal: le logiciel de visualisation d'événements iSpy
Versions utilisées pour les Masterclasses Internationales

iSpy "classique": https://www.i2u2.org/elab/cms/ispy-webgl-2017

iSpy "avancé": https://www.i2u2.org/elab/cms/ispy-webgl/(recommandé, entièrement pris en charge)



A utiliser pour:
  • Masterclasse CMS Exercice WZH. Les étudiant·e·s recherchent des événements avec soit 2 leptons (« dilepton »), soit 4 leptons, soit un seul lepton accompagné d’énergie transverse (“missing ET”, candidats W). Les étudiant·e·s obtiennent les rapports des nombres de W+ sur W- et de e+ sur e-. Il·elle·s construisent les histogrammes des masses avec 2 leptons et avec 4 leptons, afin de trouver le Z ainsi que toute autre résonnance qui pourrait apparaître.

Analyse des données:

Faible bande passante: télécharge la version locale du logiciel de visualisation ainsi que les données.
 Autres Versions
  1. https://www.i2u2.org/elab/cms/event-display
  2. http://ispy-webgl-w2d2.web.cern.ch/

A utiliser pour::
  1. Masterclasse CMS Exercice J/Ψ. Les élèves classent des événements dimuons par la qualité des traces présentes afin d'obtenir un spectre de masse qui élimine au mieux le bruit de fond tout en préservant un niveau de signal permettant de mettre en évidence le méson J/Ψ.
  2. CMS World Wide Data Day measurement. Les élèves mesurent la direction des traces des muons dans les événements dimuon qu'ils sélectionnent afin d'obtenir la distribution angulaire de ces traces. Ceci leur sert à comprendre les traces des partcilues dans CMS et au LHC.

Analyse des données:


Faible bande passante: téléchargez la version locale.