Autora: Eva González Estévez

Per explicar els fenòmens que ens envolten, l’home ha emprat teories descriptives i el mètode científic davant el desenvolupament de la física al llarg dels segles.

No obstant això, els científics es preguntaren sobre els constituents bàsics de la matèria i com interaccionen entre ells; així sorgí una nova branca de la física anomenada física de partícules.

Per tant, el propòsit del treball consisteix en com es detecten les partícules elementals en el detector ATLAS Experiment, mitjançant la teoria acceptada avui en dia que les classifica i descriu com interaccionen, a més d’explicar la tecnologia necessària per identificar-les i estudiar-les en el complex d’acceleradors del CERN.

Aquests constituents bàsics de la matèria es comprenen en el model estàndard de la física de partícules, que els classifica en diferents categories segons les seves propietats en fermions i bosons; no obstant això, aquesta teoria comporta diverses mancances sense poder resoldre-les actualment, de manera que se’n proposen de noves per solucionar-les, com és l’exemple de la supersimetria i la gran teoria unificada.

Seguidament, es donen a conèixer la tecnologia i els aparells necessaris per comprovar experimentalment l’existència d’aquests constituents de la matèria, que són els acceleradors de partícules. Així, es descriu l’accelerador més potent i important del món, el Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC en anglès), que té seu al CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire); a més dels components on es fan les deteccions de partícules, l’ATLAS Experiment i el CMS. Per tal de fer la investigació, s’han analitzat un conjunt de dades proporcionades pel mateix ATLAS per descobrir dues partícules fonamentals i importants anomenades bosó Z i bosó de Higgs, gràcies al programa simulador d’ATLAS anomenat HYPATIA; de manera que es disposa d’una síntesi del funcionament del detector i com s’identifiquen les partícules.

Per elaborar la part d’investigació del treball s’ha tingut l’assessorament de Martine Bosman, catedràtica d’investigació de l’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) a la Universitat Autònoma de Barcelona i col·laboradora d’ATLAS. Ella ens ha explicat com funciona aquest simulador a l’hora de fer l’anàlisi i com s’interpreten els resultats obtinguts. A més, s’ha comptat amb la col·laboració de Sebastian Grinstein, investigador de l’IFAE, per tal d’obtenir una visió global de les investigacions que es duen a terme amb la visita dels laboratoris i les tecnologies emprades en aquest institut.

Per concloure, cal esmentar que els resultats assolits tenen una analogia respecte a les dades obtingudes en les investigacions emprades al CERN; no obstant això, el resultat és aproximat ja que es necessita molta estadística amb una gran quantitat de dades i anys d’investigació per determinar realment l’existència d’una partícula.

Tutor: Albert Bargalló Paraira