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Os exemplos

Arquivo › Abrir um exemploCarregar um exemplo dá dezoitovinte e seisvinte e sete documentos prontos para calcular. Não são capturas de tela: cada um abre, recalcula e pode ser alterado. Os valores abaixo são os que o motor devolve sobre o documento tal como é entregue. No iPad a lista mostra só vinte deles: os exemplos 21 e 26, os do Pythia, entram depois de instalado seu módulo; os de Herwig, Sherpa, WHIZARD e CalcHEP (22 a 25) ficam no Mac e no PC. No iPad a lista mostra só vinte deles: os exemplos 21, 26 e 27, os do Pythia, entram depois de instalado seu módulo; os de Herwig, Sherpa, WHIZARD e CalcHEP (22 a 25) ficam no Mac e no PC.

São somente de leitura: à primeira alteração, o macOS propõe salvar uma cópia: salve uma cópia com Arquivo › Salvar como… antes de mexer neles; no iPad, carregam-se pelo botão Carregar um exemplo da barra de ferramentas, que copia seu conteúdo no documento aberto. Para um percurso guiado em vez de um catálogo, veja os tutoriais.

O Modelo padrão

Exemplo	O que mostra	O que dá
01 — $e^+e^-\to\mu^+\mu^-$ , pico do Z	Quatro diagramas somados, $\gamma$ e $Z$ juntos, em $\sqrt s = M_Z$ . O traçado em energia desenha a ressonância, e a aba Análise mostra a interferência.	$\sigma = 1{,}98\ \mathrm{nb}$ a 91,19 GeV
02 — Decaimento do múon	Um decaimento a três corpos, integrado por Monte Carlo sobre o espaço de fases. É a medida que fixa $G_F$ , e o cálculo em árvore a recupera: a diferença para os 2,197 µs medidos são as correções radiativas, que não estão ali.	$\tau = 2{,}19\ \mu\mathrm s$
03 — $e^+e^-\to W^+W^-$	O cancelamento de gauge: tomados sozinhos, os diagramas $\gamma$ , $Z$ e $\nu$ crescem com a energia; a soma deles não. Desmarque um na caixa Diagramas para ver a soma divergir.	$\sigma = 19{,}2\ \mathrm{pb}$ a 200 GeV
06 — $Z\to b\bar b$	Uma largura parcial e sua razão de ramificação, a partir da largura total do modelo.	$\Gamma = 363\ \mathrm{MeV}$ , BR $14{,}5\ \%$
07 — $h\to\tau^+\tau^-$	O acoplamento do Higgs é proporcional à massa: o mesmo documento com um múon dá um número trezentas vezes menor.	$\Gamma = 0{,}259\ \mathrm{MeV}$ , BR $6{,}4\ \%$
08 — $u\bar u\to t\bar t$	A QCD: cinco diagramas, com a soma sobre cores e a média sobre o estado inicial feitas pelo motor.	$\sigma = 5{,}09\ \mathrm{pb}$ a 1 TeV

Só QED

Dois processos de manual, no modelo QED — quatro campos, um vértice. É onde mais facilmente se lê o que o motor faz, porque não há mais nada a ler.

Exemplo	O que mostra
04 — Bhabha	$e^+e^-\to e^+e^-$ : canal $s$ e canal $t$ , e sua interferência. Sua seção de choque total não existe — o polo do fóton para a frente a faz divergir —, e é justamente essa a lição: olha-se dσ/dΩ, ou $\sigma$ sob um corte angular.
05 — Compton	$e^-\gamma\to e^-\gamma$ : um fóton no estado inicial, uma soma sobre suas polarizações, e a fórmula de Klein–Nishina recuperada.

Hádrons

O modelo Hadrons trata os hádrons como pontuais: sem fatores de forma, portanto nada acima de transferências da ordem de meio GeV. Seus acoplamentos são ajustados às larguras parciais do PDG, e é isso que torna estes exemplos comparáveis à medida.

Exemplo	O que mostra	O que dá
09 — $\pi^0\to\gamma\gamma$	A anomalia axial, escrita como um vértice efetivo.	$\Gamma = 7{,}79\ \mathrm{eV}$
10 — Decaimento do nêutron	Um decaimento a três corpos, integrado sobre o espaço de fases de Dalitz. A diferença para a medida (879 s) é a esperada de um cálculo em árvore sem correções radiativas.	$\tau = 946\ \mathrm s$
11 — $\Lambda\to p\pi^-$	Um decaimento não leptônico de híperon, amplitudes S e P.	$\Gamma = 1{,}61\times10^{-15}\ \mathrm{GeV}$ , BR $63{,}9\ \%$
12 — $\tau\to\pi\nu$	Uma constante de decaimento, $f_{\pi}$ , mensurável nesta razão de ramificação.	BR $10{,}6\ \%$
13 — $J/\psi\to\mu^+\mu^-$	Um méson vetorial que se acopla ao fóton; a constante é fixada por $\Gamma_{ee}$ .	$\Gamma = 5{,}55\ \mathrm{keV}$ , BR $6{,}0\ \%$
14 — $e^+e^-\to\pi^+\pi^-$	A ressonância $\rho$ vista do estado inicial leptônico. O traçado em energia de 0,5 a 1 GeV dá sua forma.	$\sigma = 1{,}15\ \mu\mathrm b$ no topo
19 — $\pi^+p\to\pi^+p$	A ressonância $\Delta(1232)$ , carregada por um campo de spin 3/2. É o único exemplo em que se vê uma seção de choque hadrônica de tamanho pleno.	$0{,}18\ \mathrm b$ no topo
20 — $\Omega^-\to\Lambda K^-$	O membro mais pesado do decupleto, também de spin 3/2.	$\Gamma = 5{,}44\times10^{-15}\ \mathrm{GeV}$ , BR $67{,}8\ \%$

Além do Modelo padrão

Exemplo	O que mostra	O que dá
15 — $e^-e^-\to W^-W^-$	Violação do número leptônico por um neutrino de Majorana: um processo impossível sem ele. As regras de fluxo fermiônico de Denner estão em ação.	$\sigma = 7{,}6\times10^{-3}\ \mathrm{pb}$ a 500 GeV
16 — $X\to uu$	O bóson X de Georgi–Glashow, que viola o número bariônico. Sua largura não depende senão de $g_5$ e de sua massa.	$\Gamma = g_5^2M/24\pi$
17 — $uu\to e^+\bar d$	O decaimento do próton visto como um espalhamento, na escala de unificação. A seção de choque diz por que nunca foi visto.	$\sigma \approx 7\times10^{-26}\ \mathrm{pb}$ a $2\times10^{15}\ \mathrm{GeV}$
18 — $e^+e^-\to\tilde\chi^0_1\tilde\chi^0_1$	Um modelo importado de um UFO — MSSM_SLHA2, 822 vértices — no ponto SPS1a. A aba Teoria mostra suas notas de importação.	$\sigma = 269\ \mathrm{fb}$ a 500 GeV (literatura: 250–300 fb)

Os geradores em ação

Seis documentos que só interessam com o TreeLevel Tools instalado: o mesmo processo, $e^+e^-$ a 200 GeV, confiado por vez a cada gerador. Abra-os no espaço Geração; sem as ferramentas, continuam sendo documentos de cálculo comuns.

No iPad, só os dois documentos do Pythia, 21 e 26, são oferecidos, e só depois de instalado o módulo Pythia 8. Os outros quatro — Herwig, Sherpa, WHIZARD, CalcHEP — ficam no Mac e no PC.

No iPad, só os três documentos do Pythia, 21, 26 e 27, são oferecidos, e só depois de instalado o módulo Pythia 8. Os outros quatro — Herwig, Sherpa, WHIZARD, CalcHEP — ficam no Mac e no PC.

Exemplo	O que mostra
21 — Pythia 8	$e^+e^-\to b\bar b$ ( $\sigma = 3{,}07\ \mathrm{pb}$ ) retomado pelo Pythia: chuveiro de pártons, hadronização, decaimentos. Parte-se de quatro pártons e chega-se a algumas centenas de partículas.
22 — Herwig 7	O mesmo trabalho sobre $e^+e^-\to W^+W^-$ ( $\sigma = 19{,}2\ \mathrm{pb}$ ), com um chuveiro ordenado em ângulo e um modelo de aglomerados. Dois chuveiros valem mais que um: compará-los é o objetivo.
23 — Sherpa 3	O Sherpa não relê os eventos: ele recebe o processo — feixes, estado final — e o calcula ele mesmo. Sua seção de choque é portanto a dele, a confrontar com os 3,07 pb da árvore.
24 — WHIZARD 3	Mesmo princípio, outro motor: o WHIZARD reescreve o processo em Fortran e o compila na execução. Passa pelo contêiner.
25 — CalcHEP 3	Elemento de matriz sozinho, sem chuveiro, sobre $e^+e^-\to\mu^+\mu^-$ ( $\sigma = 2{,}99\ \mathrm{pb}$ ): uma segunda opinião sobre o número, e nada mais.
26 — Modo colisorA fonte Máquina	O único que não parte do diagrama: fixam-se os feixes e a energia, o Pythia produz o que produz, e a seção de choque do processo desenhado é medida contando. Veja Gerar eventos.
27 — A zona de interação	O processo do exemplo 21, com as posições que o Pythia dá a seus pártons e hádrons. Depois de gerar os eventos, amplie um corte do Detector e escolha o botão do átomo: o chuveiro, as cordas e os hádrons que nascem delas, no femtômetro — o modelo do gerador, nada medido. Veja A zona de interação.

Abri-los, alterá-los

Um exemplo é um documento como outro qualquer: a teoria vai embarcada nele, de modo que calcula tal e qual em qualquer máquina. O que faz dele um exemplo é já estar posto — as pernas nomeadas, a energia ajustada, os diagramas gerados. O caminho mais curto para aprender é abrir um, salvar uma cópia e mudar uma coisa: uma massa, uma energia, uma perna. O resultado se refaz sozinho.