Sobre o Masterclass
O MasterClass é um evento com duração de um dia e meio, no qual estudantes do ensino médio vão a um instituto de pesquisa participante e trabalham com mentores de física de partículas, com a finalidadede aprender sobre o Modelo Padrão e conhecer um pouco sobre o CERN, o laboratório europeu de altas energias. Durante o evento, os alunos têm a oportunidade de trabalhar com dados reais produzidos no LHC, através de um exercício de análise. Neste exercício, os estudantes devem analisar alguns eventos específicos em Física de Partículas e discutir os critérios de seleção que devem ser aplicados aos casos em estudo. Os resultados obtidos são, então, discutidos via videoconferência, através do software EVO, com outros grupos de estudantes que se encontram em outros institutos participantes do MasterClass, em diversos países.
Algumas localidades participantes do MasterClass, entre elas São Paulo, promovem também o Dia do Professor, no qual são os professores que desenvolvem as atividades acima descritas, como no Dia dos Estudantes. A diferença é que, no Dia do Professor não há vídeoconferência com outras localidades. Em vez disso, promovem-se discussões com os professores participantes, de modo a tomar conhecimento de suas críticas, sugestões e avaliar as atividades realizadas. Espera-se que esses professores atuem como futuros vetores, levando o conhecimento apreendido a suas escolas de origem.
Palestras
1. A Estrutura Elementar da Matéria
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2. Os Aceleradores e as Experiências do CERN
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3. Introdução à Análise de Dados
Download PDFExercícios
Durante os exercícios, os alunos analisarão dados que simulam eventos obtidos pelo detector CMS (Compact Muon Solenoid). Os participantes irão estudar eventos previamente selecionados contendo múons ou elétrons. Os múons são as partículas de mais fácil detecção no CMS e permitem estudar a produção de diversas partículas que neles decaem. Apesar de detecção mais difícil, elétrons também permitem estudos semelhantes aos dos múons.
Nas atividades, os alunos irão procurar por bósons W e Z (partículas responsáveis por mediar a chamada “interação fraca”) através de seus decaimentos em múons ou eléctrons. Através de um visualizador de eventos, eles poderão acessar e identificar os componentes do detector que registraram o evento. A partir destes sinais, terão condições de avaliar se este evento tem grande probabilidade ou não de vir de um W ou de Z. Eventos de W ou de Z têm assinaturas diferentes, e um dos objetivos do exercício é saber distinguir estes dois tipos de eventos.
Utilizando eventos contendo pares de elétrons ou múons que tiveram sua origem no decaimento de uma partícula primária, é possível reconstruir a chamada massa invariante dessa partícula. Essa quantidade é formada a partir da medição da energia e momento (quantidade de movimento) de cada múon/elétron. Para os eventos que acreditamos serem oriundos do decaimento de um Z iremos construir a massa invariante dos dois múons ou elétrons e formar um histograma. Em princípio podemos determinar a massa do Z, assim como o tempo de vida médio (ou seja, quanto tempo ele demora a decair) através deste histograma. Os histogramas feitos pelos alunos serão mostrados na videoconferência e comparados com os resultados de outros estudantes ao redor do mundo. Os resultados serão discutidos e comparados com os resultados oficiais do CMS.
Antes do exercício haverá uma breve explicação dos procedimentos a serem adotados pelos participantes. Durante a realização do exercício, professores, estudantes de pós-graduação e voluntários ajudarão os participantes a classificar os eventos.
Os dados para análise podem ser baixados em http://tiny.cc/BRmasterclass2019.
Ao final da videoconferência, haverá o MasterClass Quiz, a ser dado pelos moderadores, com o objetivo de ser uma atividade lúdica e divertida envolvendo os estudantes!
