Mô hình Chuẩn: hạt và tương tác

Dụng cụ

• Mô hình 3D detector nhiều lớp: tracker, calorimeter, buồng muon
• Nút «Đổi hạt» và nút Tạm dừng
• Thanh trượt Động lượng tương đối và Từ trường tương đối

Các bước tiến hành

1. Nhận dạng qua các lớp detector

   Bấm «Đổi hạt» qua các loại: electron (cong trong tracker, dừng hẳn trong calorimeter điện từ), hadron (vòi tương tác trong calorimeter hadron), muon (xuyên qua mọi lớp, để vệt trong buồng muon), photon/neutrino (không vệt tracker; neutrino đi thẳng mất). Ghi bảng nhận dạng.

2. Đo độ cong để suy ra động lượng

   Với một hạt tích điện, đổi «Động lượng tương đối»: quỹ đạo trong tracker thẳng dần khi p tăng — bán kính cong $r=p/(qB)$. Đọc r ở hai mức p và kiểm tra tỉ lệ; đây là cách máy phân tích thật «cân» động lượng hạt.

3. Đổi từ trường

   Giữ động lượng cố định, đổi «Từ trường tương đối» từ thấp lên cao: B lớn → quỹ đạo cong mạnh, dễ đo hơn nhưng vòng nhanh; B = 0 → đường thẳng. Nhận xét đánh đổi thiết kế detector: từ trường mạnh (LHC ~2 T solenoid CMS) để đo động lượng hạt năng lượng cao.

4. Dự đoán hạt chưa biết

   Bấm «Đổi hạt» và che màn hình tên: đoán loại hạt từ mẫu vệt trước khi xác nhận. Mở rộng: hạt không tích điện mạnh (photon) chỉ để vệt calorimeter không track; neutrino — «hạt ma» của Mô hình Chuẩn — mất hẳn, chỉ lộ diện qua động lượng hụt $p_T^{miss}$ trong sự kiện thật.

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện