SMuK 2023 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 49: Outreach (joint session HK/T)
T 49.7: Vortrag
Dienstag, 21. März 2023, 18:30–18:45, SCH/A252
Higgs Entdeckung als ein Masterkurs für Fortgeschrittene — •Artur Monsch und Günter Quast — Institute of Experimental Particle Physics (ETP), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Karlsruhe, Germany
Im Rahmen des Vortrags wird ein Konzept einer fortgeschrittenen Masterclass vorgestellt, welche an die bestehende CMS Masterclass anknüpft und diese um zusätzliche Themen erweitert. Im Fokus stehen dabei interessierte Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, welche Interesse daran haben, Ideen und Methoden der experimentellen Teilchenphysik anhand tatsächlicher Messdaten kennenzulernen. Hierzu werden die vom CERN Open Data Portal bereitgestellten Mess- und Simulationsdaten verwendet, welche auch zur Entdeckung des Higgs-Bosons ausgewertet wurden. Diese Entdeckung können die Schülerinnen und Schüler dann durch die Bearbeitung eines interaktiven, auf der Programmiersprache Python basierendem, Jupyter-Notebook selbst erleben. Ausgehend von aufbereiteten Originaldaten aus dem ’goldenen Zerfallskanal’ H→ZZ→4ℓ lernen Schülerinnen und Schülern grundlegende Konzepte aus der Physik und der Datenauswertung kennen, wie die Bedeutung der invarianten Masse oder die Notwendigkeit einer Datensatz-Bereinigung. Die anschließende Frage, inwieweit der beobachtete Überschuss in der Verteilung der invarianten Masse dem vorhergesagtem Higgs Boson der Masse 125 GeV/c2 entspricht und ob die gewonnene Beobachtung signifikant ist, lässt sich mit den kennengelernten Methoden auch auf Themengebiete außerhalb der Teilchenphysik anwenden.