Physik
Higgs-Suche in CERN Open Data
Teilnehmer:innen
Nelson Fritz (16)
Aaron König (17)
Schule/Institution/Betrieb
Heinrich-Wieland-Schule, Pforzheim
Projektbetreuung
Dr. Marinela Wong
Region
Pforzheim/Enz
Jahr
2024
Sparte
Jugend forscht
Das Ziel dieses Projekts ist der Nachweis des Higgs-Bosons anhand von CMS-Detektor-Datensätzen, die über CERN Open Data verfügbar sind. Der Fokus liegt auf dem H→ZZ→4l Zerfallskanal, wobei speziell Elektronen und Myonen als Endprodukte analysiert werden. Durch eine eigenentwickelte Software werden Datensätze heruntergeladen und Kombinationen von 4 Leptonen selektiert, um den Zerfallskanal zu rekonstruieren. Anschließend werden die Kombinationen auf charakteristische Eigenschaften des Higgs-Bosons, wie die invariante Masse, Energie und Isolation der Zerfallsprodukte, mittels einer eigens entwickelten interaktiven Software in Echtzeit gefiltert, die sich in einem virtuellen Docker-Container durch ein eigenes Dockerfile erzeugen lässt. Dabei werden die Datenanalyse Werkzeuge Uproot, Pandas, NumPy sowie Matplotlib benutzt. Die Ergebnisse einer Analyse mit 100 Millionen Ereignisse zeigen ein deutliches Signal bei einer Masse von etwa 125 GeV, was die Existenz des Higgs-Bosons nachweist.
1. Preis Regionalwettbewerb Pforzheim/Enz
Landeswettbewerb Sonderpreis Forschungspraktikum des KIT Zentrums Elementarteilchen- und Astroteilchenphysik
Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
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Wer kann mitmachen?
Am Wettbewerb können Kinder/Jugendliche bis 21 Jahre teilnehmen. Jüngere Schülerinnen/Schüler müssen im Anmeldejahr mind. die 4. Klasse besuchen. Studierende dürfen sich höchstens im ersten Studienjahr befinden (Stichtag 31. Dezember). Zugelassen sind sowohl Einzelpersonen als auch Zweier- oder Dreierteams.Projektanmeldung
Bei Jugend forscht/Schüler experimentieren gibt es keine vorgegebenen Aufgaben. Das Forschungsthema wird frei gewählt. Wichtig ist, dass sich die Fragestellung einem der sieben Fachgebiete zuordnen lässt: Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/Informatik, Physik sowie Technik.Detailinfos zur Teilnahme hier!
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Anmeldeschluss
30. 11.2024, 23:59 Uhr
Abgabe für die schriftlichen Ausarbeitungen
für die Regionalwettbewerbe: 12.01.2025Regionalwettbewerbe
Die RW finden zw. 13. und 28.02.2025 statt.Landeswettbewerbe
Jugend forscht: 02.-04.04.2025 in Heilbronn
Jugend forscht junior (ehem. SchüEx):
10.+11.04.2025 in BalingenBundeswettbewerb:
Jugend forscht: 22.-25.05.2025
(Ort wird noch bekannt gegeben)
