Celem monografii jest przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat zjawiska łamania parzystości kombinowanej ładunkowo-przestrzennej CP w rozpadach cząstek powabnych. Autor szczegółowo omówił w niej prowadzone przez siebie poszukiwania tego zjawiska i efektów nowej fizyki w eksperymencie LHCb, na przykładzie trzyciałowych rozpadów mezonów i barionów powabnych. Otrzymane wyniki przedstawiono na tle innych pomiarów. Zaproponowano także nowe metody badawcze. W rozdziale 2 opisano aspekty doświadczalne i teoretyczne łamania parzystości CP w modelu standardowym MS. Podano sposoby łamania symetrii materia-antymateria. Podano również oczekiwane wielkości łamania parzystości CP w MS w rozpadach cząstek powabnych. W rozdziale 3 przedstawiono układ eksperymentalny, którym są akcelerator LHC i detektor LHCb używane do poszukiwań łamania parzystości CP. Stosowane metody pomiaru i sposób postępowania przy analizie danych doświadczalnych omówiono w rozdziale 4. Natomiast zasadnicze pomiary prowadzone w rozpadach mezonów powabnych i barionów powabnych przedstawiono w rozdziałach 5 i 6. W rozdziale 7 omówiono znaczenie przeprowadzonych pomiarów oraz podano przykłady innych podobnych badań wykonywanych w eksperymencie LHCb. Omówiono także inne metody, które już są lub mogą być stosowane w badaniach. Podsumowanie zawarto w rozdziale 8.
- Recenzje
-
prof. dr hab. Helena Białkowska
Wartość naukowa pracy jest bardzo znacząca. Szczególną wartość ma zaproponowana przez autora nowa metoda poszukiwania sygnału, po raz pierwszy zastosowana w fizyce cząstek elementarnych, tzw. metoda najbliższych sąsiadów.
dr hab. Tomasz Szumlak, prof. AGH
Autor opisuje wiele aspektów analizy i metodyki detekcji w sposób niezwykle przystępny, co będzie stanowić cenne źródło dla doktorantów specjalizujących się w eksperymentalnej fizyce ciężkich kwarków i badaniach nad zjawiskami łamania CP. Praca napisana jest w języku polskim, co stanowi nie lada wyzwanie, biorąc pod uwagę konieczność poprawnego przetłumaczenia nomenklatury naukowej z języka angielskiego. Należy to docenić tym bardziej, że praktycznie nie ma podobnych pozycji na rynku polskim.
- Spis treści
-
Streszczenie 5
1. Wstęp 7
2. Aspekty do ́swiadczalne i teoretyczne 9
2.1. Łamanie parzystości ładunkowo-przestrzennej CP 9
2.2. Mieszanie neutralnych mezonów 11
2.3. Sposoby łamania parzystości CP 14
2.4. Przewidywane wielkości łamania parzystości CP w rozpadach cząstek powabnych i obecna czułość pomiarów 18
3. Układ eksperymentalny 22
3.1. Akcelerator LHC 22
3.2. Detektor LHCb 23
3.2.1. System rekonstrukcji ́śladów 26
3.2.2. Identyfikacja cząstek 27
3.2.3. Układ kalorymetryczny 28
3.2.4. Komory mionowe 29
3.3. Rekonstrukcja zdarzeń 29
3.3.1. Układ wyzwalania 29
3.3.2. Statystyki danych 31
3.4. Przyszło ́s ́c detektora LHCb 32
4. Metodologia pomiaru łamania parzystości CP 34
4.1. Metoda SCP 34
4.2. Metoda kNN 35
4.3. Sposób postępowania 37
5. Pomiary w rozpadach trzyciałowych mezonów powabnych D+ →π−π+π+ 40
5.1. Motywacja badań 40
5.2. Selekcja danych 41
5.3. Testy metod 43
5.4. Zależność wyników pomiarów od parametru nk 49
5.5. Przypadki tła kombinatorycznego 52
5.6. Czułości metod 53
5.6.1. Dane generowane 54
5.6.2. Dane zebrane w eksperymencie 58
5.7. Wyniki pomiarów łamania parzystości CP 67
6. Pomiary w rozpadach trzyciałowych barionów powabnych Ξ +c →pK−π+ 72
6.1. Motywacja badań 72
6.2. Selekcja danych 73
6.3. Testy metod 77
6.3.1. Zależność ARaw od η i pT 79
6.3.2. Efekty globalne kontra efekty lokalne 82
6.4. Wpływ asymetrii detektorowych na sygnał łamania parzystości CP 85
6.5. Czułości metod 89
6.6. Wyniki pomiarów łamania parzystości CP 95
7. Istotność przeprowadzonych pomiarów na tle innych badań i alternatywne metody badawcze 100
7.1. Metoda energetyczna 101
7.2. Korelacja T -nieparzysta 102
7.3. Algorytm estymacji jądrowej 104
8. Podsumowanie 106
Literatura 109