Limiar · Class 8

Os dados do CERN: múons e massa invariante

  • WhenSexta, 04/12/2026, das 12h às 14h
  • WhereOn-line, no encontro 3
  • Taught byChrysthofer A. A. Afonso

In the slides: → moves on, F is full screen, N shows the notes, H lists every key. The PDF has no notes: it is the one handed to the class.

The class

Topic

O LHC, o acelerador do CERN; o CMS, um dos detectores; o múon, uma partícula parecida com o elétron, só que uns 200 vezes mais pesada. A massa invariante: a massa da partícula que se desintegrou nos dois múons, calculada pela energia e pelo momento deles. Os picos do histograma são partículas: o J/psi, de 1974, perto de 3,1 GeV; o Upsilon, de 1977, perto de 9,5 GeV; e o Z, de 1983, descoberto no CERN, perto de 91 GeV. O mesmo tipo de evento visto no CGVWeb, o visualizador do ATLAS feito pelo NIPS-CERN, e no iSpy, o visualizador do CMS. Cada coluna do arquivo dimuon.csv é explicada, para a turma saber o que tem nas mãos: o tipo de cada múon, a corrida e o evento, e, para cada múon, energia, momento, carga e direção, além da massa invariante. O significado exato de cada coluna se confere na página do registro 303 antes da aula.

Practice in class

O histograma da massa com os picos. Um MLP em PyTorch que estima a massa a partir da energia e do momento dos dois múons, conferido pela fórmula.

Assignment

Para a turma de 2026, até 04/12/2026.

  • Os picos identificados com o nome da partícula e o erro da rede contra a fórmula. Extra opcional: outras entradas, como pt, eta e phi, ou um erro menor no Z.
  • Uma pergunta sobre o estudo da semana.

Study for the week

2017Fractals are typically not self-similar3Blue1Brown · Watch on YouTube

Jascha Sohl-Dickstein, 2024, "Neural network training makes beautiful fractals", sohl-dickstein.github.io/2024/02/12/fractal.html.

Papers and books

Every work cited in the class material, with the official link. The first page appears where the PDF is open access.

  1. pdgLive

    Particle Data Group · 2026

    a edição de 2026: J/psi, 3,0969 GeV; Upsilon, 9,4604 GeV; Z, 91,188 GeV

  2. Events with two muons from 2010

    Colaboração CMS · 2014

    CERN Open Data Portal, registro 303; dados de 2010, publicados em 2014; CC0

Other sources 14

Image credits

Arquivo O que mostra Autor Licença
cms.jpg o detector CMS aberto, no LHC; "CMS-Experiment (LHC).jpg", Wikimedia Commons, 15/09/2019, na largura de 1280 pixels Simon Waldherr CC BY 4.0

As outras imagens saem do código desta pasta.