Solange Schrijnder van Velzen, promovenda aan het Nikhef, verdedigt haar proefschrift donderdag 22 september 2022 om 13.00 aan de Universiteit van Amsterdam.
“Nauwkeurige voorspellingen voor Jets en Tracks”
Het onderzoek dat beschreven staat in dit proefschrift heeft tot doel de theoretische precisie van SM-voorspellingen te vergroten door middel van SCET. In hoofdstuk 2 richten we ons op jets, dit zijn gecollimeerde sprays van hadronen die vaak worden aangetroffen in detectoren van de LHC. Een jet vormt wan- neer energetische quarks of gluonen worden geproduceerd in de botsing. Jets bevatten dus belangrijke informatie over deze fundamentele deeltjes en zijn daarom veel bestudeerde objecten. In dit hoofdstuk geven we een geautoma- tiseerde rekentechninek om de jet-bijdrage te berekenen voor een meting. In hoofdstuk 3 gebruiken we SCET om een voorspelling te doen voor het proces waarin twee protonen botsen en een proton en een jet worden geproduceerd. Specifiek beschouwen we de hoek tussen een foton (of Z boson) en de jet. Voor situaties waarin deze hoek bijna gestrekt is, d.w.z. wanneer het foton en de jet precies in de tegenovergestelde richting bewegen, blijkt het dat SCET bijzonder nuttig is. In dit limiet is hersommatie namelijk noodzakelijk om betrouwbare resultaten te krijgen, en SCET biedt een kader waarbinnen dit relatief eenvoudig is. In hoofdstuk 4 breiden we onze gereedschapskist uit met track functies. De data die experimentatoren momenteel gebruiken om de LHC-experimenten te vergelijken met de theorie, worden beperkt door de grootte van de calorimetercellen. De calorimeter is het deel van de detector dat de energie en richting meet van de deeltjes die bij de proton-proton botsing worden geproduceerd. Het is mogelijk om de experimentele nauwkeurigheid te verbeteren door gebruik te maken van data uit het zogeheten tracking systeem. Het tracking systeem is een laag in de detector met als voornaamste taak het traject van elektrisch geladen deeltjes te reconstrueren. Het in dit hoofdstuk beschreven onderzoek richt zich op de theoretische implementatie van metin- gen die uitsluitend zijn gebaseerd op elektrisch geladen deeltjes. Dit doen we door gebruik te maken van track functies, die de fractie van de geproduceerde deeltjes beschrijven die sporen in de detectoren achterlaten.
De strijd om de eerste scheur in het SM te vinden is begonnen, waarbij de in dit proefschrift beschreven technieken een belangrijke rol spelen. Zal precisiefysica het SM verslaan? Of houdt deze theorie stand en geeft het ons de immense taak om de openstaande vragen met betrekking tot donkere materie en energie te verklaren, zonder dat we weten waar te beginnen?
“Precise Predictions for Jets and Tracks” (pdf)
De promotie vindt plaats op donderdag 22 september, om 13.00 in de Agnietenkapel, Oudezijds Voorburgwal 229 – 231, 1012 EZ Amsterdam.
Meer informatie op de website van de UvA.
Promotor: dr. W.J. Waalewijn
Co-promotor: prof. dr. E.L.M.P. Laenen
contact: Solange Schrijnder van Velzen