Testování modelů interakcí kosmického záření na urychlovači LHC Petr Nečesal, MFF UK

, MFF UK 2Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Úvod – MC generátory MC generátory – velmi užitečný nástroj MC generátory – velmi užitečný nástroj Extrapolace dat urychlovačů do velmi vysokých energií ~ eV (CR). Extrapolace dat urychlovačů do velmi vysokých energií ~ eV (CR). Spršky – nejdůležitější hadronové interakce Spršky – nejdůležitější hadronové interakce Interakce proton-jádro, jádro-jádro Interakce proton-jádro, jádro-jádro QGP QGP perturbativní x neperturbativní procesy perturbativní x neperturbativní procesy PYTHIA, QGSJET, QGSJET-II, HIJING PYTHIA, QGSJET, QGSJET-II, HIJING LHC – potenciál využití LHC – potenciál využití

, MFF UK 3Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Spektrum kosmického záření

, MFF UK 4Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal MC simulátory - přehled Velké požadavky – detail o interakci Velké požadavky – detail o interakci Teoretické základy i fenomenologické parametry Teoretické základy i fenomenologické parametry Jádro - jádro generátory x hadron – hadron Jádro - jádro generátory x hadron – hadron Nepřesnosti – aproximativní modely, nepřesná vstupní data, extrapolace dynamiky! Nepřesnosti – aproximativní modely, nepřesná vstupní data, extrapolace dynamiky! zvětšují se s energií a velikostí spršky zvětšují se s energií a velikostí spršky Rozdělení – různá kritéria Rozdělení – různá kritéria reakční mechanismus (fáze interakce) reakční mechanismus (fáze interakce) kinematika (hard x soft) kinematika (hard x soft)

, MFF UK 5Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle reak. mechanismu 1

, MFF UK 6Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle reak. mechanismu 2 Čisté hadronové modely Čisté hadronové modely jednoduchá superpozice hadron-hadron srážek jednoduchá superpozice hadron-hadron srážek Glauber-Gribov geometrie, selhávají Glauber-Gribov geometrie, selhávají LUCIFER, LEXUS LUCIFER, LEXUS Partonové kaskádní modely Partonové kaskádní modely Kvarky, gluony, mikroskopický přístup Kvarky, gluony, mikroskopický přístup Boltzmannova rovnice pro partony Boltzmannova rovnice pro partony

, MFF UK 7Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle reak. mechanismu 3 Partonové kaskádní modely (pokračování) Partonové kaskádní modely (pokračování) AMPT, GROMIT, VNI, VNI/BMS AMPT, GROMIT, VNI, VNI/BMS Stringové modely Stringové modely Hard x soft interakce Hard x soft interakce hard: pQCD, velké předané momenty hard: pQCD, velké předané momenty Popisují srážku jako výměnu barvy a hybnosti mezi partony => string, flux tubes. Popisují srážku jako výměnu barvy a hybnosti mezi partony => string, flux tubes. RQMD, UrQMD, HSD, HIJING, LUCIAE, DPMJET, NEXUS, LUCIAE, VENUS, FRITIOF, RQMD, UrQMD, HSD, HIJING, LUCIAE, DPMJET, NEXUS, LUCIAE, VENUS, FRITIOF,

, MFF UK 8Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle reak. mechanismu 3 Stringové modely (pokračování) Stringové modely (pokračování) Gribov-Regge Theory (GRT) – výměna Pomeronů Gribov-Regge Theory (GRT) – výměna Pomeronů struny → fragmentační proces, Lund model JETSET, AMOR, Feynman-Field model struny → fragmentační proces, Lund model JETSET, AMOR, Feynman-Field model vysoké energie, velikosti jader, centralita → nezávislé stringové modely nestačí vysoké energie, velikosti jader, centralita → nezávislé stringové modely nestačí shadowing effect shadowing effect

, MFF UK 9Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle reak. mechanismu 3 Termodynamické a statistické modely Termodynamické a statistické modely Lokální termodynamická rovnováha je dosažena na partonové úrovni Lokální termodynamická rovnováha je dosažena na partonové úrovni Hadronové transportní modely Hadronové transportní modely Řeší Boltzmannovu rovnici pro hadrony v poslední fázi srážky po hadronizaci. Řeší Boltzmannovu rovnici pro hadrony v poslední fázi srážky po hadronizaci. AMPT, RQMD, UrQMD, HSD, ART AMPT, RQMD, UrQMD, HSD, ART

, MFF UK 10Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdělení podle kinematiky Hard Hard PYTHIA, ISAJET, HIJING, HERWIG, COJETS/WIZJET, EUROJET PYTHIA, ISAJET, HIJING, HERWIG, COJETS/WIZJET, EUROJET pQCD, p 0 =1-2 GeV pQCD, p 0 =1-2 GeV Soft Soft DPM (DPMJET), QGSM, FRITIOF, SFM, RQMD, UrQMD, VENUS, NEXUS, LUCIAE DPM (DPMJET), QGSM, FRITIOF, SFM, RQMD, UrQMD, VENUS, NEXUS, LUCIAE soft/semihard interakce soft/semihard interakce

, MFF UK 11Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Testované modely 1 HIJING HIJING pQCD, studium jetů, proton – proton, proton – jádro, jádro-jádro srážky pQCD, studium jetů, proton – proton, proton – jádro, jádro-jádro srážky produkce minijetů, soft interakce, nuclear shadowing PDF, jetové interakce v hustém prostředí, jet quenching produkce minijetů, soft interakce, nuclear shadowing PDF, jetové interakce v hustém prostředí, jet quenching rutiny PYTHIE pro hard scattering, mnohonásobnou produkci minijetů, JETSET pro fragmentaci rutiny PYTHIE pro hard scattering, mnohonásobnou produkci minijetů, JETSET pro fragmentaci hijing1.383.f hipyset1.35.f hijing1.383.f hipyset1.35.f

, MFF UK 12Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Testované modely 2 PYTHIA PYTHIA pQCD p t0 = 2 GeV, etalon v částicové fyzice pQCD p t0 = 2 GeV, etalon v částicové fyzice JETSET rutiny JETSET rutiny verze v prostředí ROOT verse 4.00/93 verze v prostředí ROOT verse 4.00/93 QGSJET QGSJET odvozeno od QGS modelů s minijety odvozeno od QGS modelů s minijety soft a semihard modely (popisovány jako výměna semihard Pomeronů) soft a semihard modely (popisovány jako výměna semihard Pomeronů) součástí CORSIKY (6.2040) součástí CORSIKY (6.2040) corsika_compilefile.f, qgsjet01c.f, decays_3.00.f corsika_compilefile.f, qgsjet01c.f, decays_3.00.f 20 typů částic 20 typů částic

, MFF UK 13Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Testované modely 3

, MFF UK 14Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Testované modely 4 QGSJET-II QGSJET-II odvozen od QGSJET, navíc nelineární partonové efekty, ke kterým dochází při vysokých energií odvozen od QGSJET, navíc nelineární partonové efekty, ke kterým dochází při vysokých energií multi-Pomeron interakce multi-Pomeron interakce

, MFF UK 15Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Testování generátorů – Tevatronová energie

, MFF UK 16Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Tevatronová energie

, MFF UK 17Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Tevatronová energie

, MFF UK 18Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Tevatronová energie

, MFF UK 19Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Tevatronová energie

, MFF UK 20Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Tevatronová energie

, MFF UK 21Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+p

, MFF UK 22Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+p

, MFF UK 23Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+p

, MFF UK 24Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+p

, MFF UK 25Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+p

, MFF UK 26Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+N

, MFF UK 27Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+N

, MFF UK 28Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+N

, MFF UK 29Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+N

, MFF UK 30Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+Fe

, MFF UK 31Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+Fe

, MFF UK 32Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+Fe

, MFF UK 33Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+Fe

, MFF UK 34Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal LHC energie, p+Fe

, MFF UK 35Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal ATLAS

, MFF UK 36Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal ATLAS – popis 1 Inner Tracker System (SC detectors, TRT) Inner Tracker System (SC detectors, TRT) Elektromagnetický kalorimetr (LAr) Elektromagnetický kalorimetr (LAr) barrel barrel end-cap end-cap

, MFF UK 37Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal ATLAS – popis 2 Hadronový kalorimetr (TILECAL, LAr) Hadronový kalorimetr (TILECAL, LAr) Mionový detektor Mionový detektor

, MFF UK 38Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdíly viditelné v ALTAS

, MFF UK 39Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Rozdíly viditelné v ALTAS

, MFF UK 40Testování modelů interakcí kosmického záření na ur. LHC, Petr Nečesal Závěr 1) Hledání rozdílů mezi generátory v podmínkách LHC 1) Hledání rozdílů mezi generátory v podmínkách LHC QGSJET-II ve stadiu ladění QGSJET-II ve stadiu ladění Rozdíly v produkci vůní Rozdíly v produkci vůní Rozdíly ve velmi dopředných oblastech Rozdíly ve velmi dopředných oblastech ALFA detektor ALFA detektor