Przez siedem lat LEP pracował jako fabryka cząstek Z umożliwiająca fizykom badanie oddziaływań elektrosłabych. Cząstki Z wytwarzane w zderzeniach elektron-pozyton żyły nadzwyczaj krótko, po czym rozpadały się na inne cząstki, które następnie rejestrowano za pomocą detektorów cząstek. Różne cząstki pozostawiają odmienne ślady, co pozwala je zidentyfikować. Za chwilę będziecie mieli okazję wziąć udział w najważniejszych pomiarach dokonanych w ostatnich latach w celu przetestowania modelu Wszechświata. Najłatwiejszy do przeprowadzenia jest pierwszy eksperyment.
Waszym zadaniem będzie analiza danych zarejestrowanych przez detektor DELPHI. Jeśli chcecie dokładnie zrozumieć zasadę działania tego detektora, warto byłoby "odwiedzić go teraz". Podane niżej informacje powinny jednak wystarczyć, byście od razu mogli przejść do zadań. Poniższy rysunek pokazuje, w jaki sposób różnego rodzaju cząstki oddziałują z poszczególnymi częściami składowymi detektora. W przeciwieństwie do cząstek obojętnych, wszystkie cząstki naładowane pozostawiają ślad w komorach śladowych. Fotony, elektrony i pozytony tracą całą energię w kalorymetrze elektromagnetycznym.
Cząstki zawierające kwarki, znane pod wspólną nazwą hadronów, tracą energię w kalorymetrze hadronowym. Miony zostawiają ślady w komorach śladowych, tracą niewielką część energii w kalorymetrach, a także są wykrywane przez komory mionowe, stanowiące najbardziej zewnętrzną warstwę detektora. Neutrina nie oddziałują z żadnymi elementami detektora i uciekają nie zarejestrowane.
Do przeglądania obrazów rozpadów cząstek Z zarejestrowanych przez detektor DELPHI w akceleratorze LEP, oraz manipulowania nimi, będziecie używali programu o nazwie WIRED. Jest to program komputerowy napisany w języku Java w CERN-ie. Pozwala fizykom badać komputerowe rekonstrukcje zderzeń w trzech wymiarach (3-D).
Tak wygląda typowe zdarzenie w programie WIRED. Przesuńcie myszą nad kolejne przyciski programu WIRED, aby sprawdzić, do czego służą.
Poniżej znajduje się lista przykładów obserwowanych rozpadów cząstki Z. Jedno zdarzenie każdego rodzaju jest animacją, pozostałe zaś to rzeczywiste zdarzenia, które możecie analizować za pomocą programu WIRED. Przyjrzyjcie się każdemu z nich. WIRED pozwala na powiększanie zdarzenia, na jego obrót oraz na włączanie i wyłączanie konturów poszczególnych subdetektorów.
Włączanie i wyłączanie konturów subdetektorów jest potężnym narzędziem w identyfikacji cząstek. Pozwala na przykład stwierdzić, czy cząstka straciła energię w kalorymetrze elektromagnetycznym czy hadronowym. Umożliwi to wam identyfikację cząstki, która straciła energię i pomoże w klasyfikacji zdarzenia. Dobrze jest oglądać kontur tylko jednego detektora naraz, ponieważ przy kilku włączonych jednocześnie wielka liczba nakładających się linii utrudnia interpretację zdarzenia. Pamiętajcie, że detektor DELPHI wygląda jak cylinder z obu końców zamknięty nasadkami końcowymi.
