Introduzione alla Masterclass CMS
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La Masterclass CMS consente agli studenti di diventare "fisici delle particelle per un giorno", usando i dati accumulati dall'esperimento Compact Muon Solenoid (CMS) al Large Hadron Collider (LHC) del CERN. Lo schema qui di seguito mostra come funziona e gli strumenti che sono a disposizione.

Obbiettivi

Metodologia

Raccomandazioni per una Masterclass CMS di successo
Cosa gli studenti dovrebbero ricordare dopo le Masterclass:
  1. La ricerca in fisica delle particelle richiede l'utilizzo di prove indirette per supportare le ipotesi.
  2. Il Modello Standard è l'attuale modello teorico per comprendere la materia e le sue interazioni.
  3. Il comportamento delle particelle è deterministicamente governato dalle leggi di conservazione delle particelle e dalla legge di conversione massa-energia.
 Come si procede:

  • Coinvolgimento degli studenti, event display interattivo
  • Utilizzo dei dati reali dell'esperimento CMS
  • La comprensione dell'analisi dei dati richiede senso critico e capacità di formulare domande efficaci.
  • Sottolineare di probabilità, statistica, segnale vs. fondo
 N studenti, N≤30




Il numero ottimale di studenti è circa 30 o meno. È tuttavia possibile ammetterne di più ma si consiglia di non esagerare. 		N/2 computers




Due studenti per computer: in questo modo possono aiutarsi a vicenda e controllare le loro valutazioni reciprocamente. 		N/10 guide o tutori




Almeno un fisico ogni 10 studenti. In alcuni casi, la presenza di un insegnante con esperienza nelle Masterclass può favorire questo rapporto

 



Strumento di misurazione principale: event display iSpy
Versione in uso per le Masterclass Internazionali

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

iSpy avanzata: https://www.i2u2.org/elab/cms/ispy-webgl (consigliata, interamente supportata)


Caso di utilizzo::
  • CMS Masterclass, esercizio WZH. Gli studenti cercano eventi con 2 leptoni, 4 leptoni e singolo leptone con ET mancante (candidati W). Gli studenti misurano rapporti tra W+ e W- e tra e μ; realizzano grafici della massa di 2 e 4 leptoni per individuare la Z e qualsiasi altra risonanza che possa emergere.

Analisi dati:


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 Altri Versioni
  1. https://www.i2u2.org/elab/cms/event-display
  2. http://ispy-webgl-w2d2.web.cern.ch/


Casi di utilizzo::
  • CMS Masterclass - Tema J/Ψ. Gli studenti valutano gli eventi con coppie di muoni sulla base della qualità delle tracce cariche, per creare un grafico di massa invariante che massimizzi il segnale dovuto al mesone J/Ψ rispetto al fondo.
  • Giornata mondiale di misura di CMS. Gli studenti misurano le direzioni di tracce cariche in eventi di coppie di muoni selezionati, per studiare la distribuzione angolare dei muoni. Questo esercizio aiuta a comprendere la ricostruzione delle tracce cariche in CMS e LHC.

Analisi dati:

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