среда, 22 июня 2011 г.

HCOL meeting

Очередной семинар по средам с обзором экспериментальных статей с LHC. Доклада сегодня было только два (один из них мой) потому как никто не хочет читать статьи с анализом светимости размером с пипиську голубя — все ждут EPC. Мастерство copy/paste достигло таких высот, что слайды готовил прямо во время предыдущего доклада.  Кстати на втором слайде безымянный SHERPA artist нарисовал, как выглядит протон-протонное столкновение с точки зрения современной науки. Поэтому пролистайте сразу туда и прочитайте краткую экскурсию.

Слева и справа налетают протоны — они изображены зелеными блинами с (почему-то) тремя стрелками. Протоны состоят из партонов. Партоны распределены в протонах в соответствии с PDF (parton distribution function). Ни то чтоб в этих PDF было много смысла, на самом деле их вид сильно зависят от того, как моделировать всю остальную хрень. В моделировании всей остальной хрени есть очень много разных подстроечных параметров, PDF, соответственно, подгоняют тоже по-разному. Так и получается, что разные MC generators используют разные PDF.

Так вот, эти партоны могут сталкиваться жёстким (high pT) или не очень жёстким (low pT) образом. Если жёстких столкновений произошло много, то говорят о multiparton interactions. Жёсткие вершины изображены красными кружками, нежёсткие — сиреневым блином. Нежёсткие взаимодействия происходят всегда, поэтому их называют underlying events (подстилающие события ?). Жёсткое взаимодействие происходит редко, но именно оно является предметом изучения ФЭЧ, всё остальное — вредный фон. Жёсткое взаимодействие обычно моделируют с помощью точно вычисленного сечения в некотором конечном порядке теории возмущений (дополнительные более мелкие красные кружки). Нам, конечно, по нраву MadGRAPH, но уже работает MadLOOP, ну и BlackHat подтягивается.

Уже на этом этапе отдельно моделируются излучение в начальном состоянии (ISR — initial state radiation). Излучение в конечном состоянии (FSR — final state radiation) также моделируется. Это так называемые партонные ливни (PS — parton showers), про которые я читаю лекции. На самом деле это бóльшая и наиболее важная часть сильных поправок. Тому как правильно присобачить партонные ливни к матричным элементам посвящено несколько последних лекций.

Когда относительный поперечный импульс в ливне достигает ΛQCD, происходит адронизация. Это наименее понятная часть всего процесса, но, как это ни странно, менее важная чем партонные ливни. Экспериментальный факт — конфаймент устроен так, что выполняется локальное адрон-партонное соответствие (LHPD — local hadron-parton duality), грубо говоря, поток энергии от адронов в единицу телесного угла примерно соответствует потоку от партонов. Поэтому в событиях с высокой множественностью всё равно за индивидуальными адронами никто не следит. Их собирают в струи с помощью инфракрасно и коллинеарно безопасного алгоритма (infrared and collinear safe jet finding algorithm). Сейчас самый популярный алгоритм это anti-KT, придуманный Гавеном Саламом, про которого я тут уже писал. Струи — это что-то типа жёстких сердцевин в партонных ливнях. Адронизания, конечно, вносит свои поправки, но они нормально воспроизводятся очень грубыми моделями, а их уточнение уже никого не волнует. На рисунке адронизация изображена распадом светло зелёных кластеров на тёмно зеленые шарики. Адронизующиеся ошметки протонов, улетающие в трубу изображены светло голубыми блинами. Рождённые жёсткие фотоны и лептонные пары показаны линиями нежно пастельных тонов. Вот собственно и всё.

HCOL meeting CMS 1106.0647: by Grisha Kirilin