Forward backward correlations in pp and p-Pb collisions using the TPC at ALICE

Abstract

This thesis reports on the use of \(\nu_{dyn}\) to investigate the ridge structure in p-p and p-Pb collisions using the ALICE detector at LHC. The conclusions drawn in this thesis is that there is nothing which indicates long range correlations, but that the multiplicity dependence of forward-backward correlations measured using \(\nu_{dyn}\) is dominated by an increase in the local contribution from jet production.

Popular Abstract (Swedish)

I tusentals år har mänskligheten tittat upp på natthimlen och förundrats över vår egen existens och vår plats i världen och universum. I takt med att mänskligheten växte upp lärde vi oss mer och mer om världen vi lever i, men lyckades aldrig ge ett tillfredsställande svar på den fundamentala frågan: var kommer allt ifrån? Även idag kämpar vi med denna fråga, och även om vi tror att vi har det bästa svaret vi någonsin kommit på så vet vi att det är inkomplett. Vår nuvarande förståelse om universums historia och tidigare utveckling är sammanfattad i Big Bang-teorin. Teorin lyckas förklara många aspekter av det vi observerar i universum idag, som till exempel universums bakgrundsstrålning och halterna av olika grundämnen i universum.

Trots att Big Bang förklarar många observationer som vi gör så finns det fortfarande aspekter av teorin som ännu står oförklarade. I universums början så var all materia samlad i en punkt, och eftersom så mycket massa var samlat på en så liten utsträckning så var det extremt energitätt. Universum var i ett tillstånd av extremt hög temperatur och extremt högt tryck, tillstånd som idag är svåra att föreställa sig eller undersöka. Allt efter universum åldrades expanderade det och svalnade. Tillslut hade universum svalnat så pass mycket att atomer kunde formas, och strax därefter stjärnor. Eftersom stjärnor är system som vi kan observera här idag har Big Bang inte så stora problem att förklara de senare delarna av universum; det stora problemet ligger i dess tidigare skeden.

Högenergifysik, eller partikelfysik, är ett fält inom fysik som försöker förklara de absolut minsta beståndsdelarna av universum, och eftersom det tidiga universum bestod av partiklar mindre än atomer är det upp till partikelfysiken att ge svar på frågor om det. För att få svar försöker fysiker återskapa förhållandena som rådde i det tidiga universum, högt tryck och hög temperatur. Detta görs med hjälp av partikelacceleratorer där subatomära partiklar, partiklar mindre än atomer, accelereras till nära ljusets hastighet och kollideras. Det som händer när dessa partiklar kollideras är att nya partiklar skapas och detekteras i stora detektorer och beroende på deras egenskaper kan olika slutsatser dras om hur systemet med högt tryck och temperatur såg ut.

I denna rapport undersöks kvark-gluon plasma som är ett tillstånd hos materian som tros känneteckna det tidiga universum. Att räkna antalet partiklar med en viss laddning och notera i vilken riktning den färdas efter kollisionen ger goda insikter i korrelationen mellan partiklar, vilket kan sägas vara var och när partiklarna skapades. Detta utnyttjas då de dynamiska fluktuationerna undersöks, vilket är det denna rapport handlar om. Slutsatserna är bland annat att det inte finns en stark korrelation mellan partiklar som färdas i olika riktningar och att många partiklar skapas i små regioner och med samlad riktning.

• author: Passad, Martin
• supervisor: Peter Christiansen
• organization: Particle and nuclear physics; Department of Physics
• course: FYSK01 20142
• year: 2016
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Physics and Astronomy
• language: English
• id: 8874696
• date added to LUP: 2016-05-26 09:56:11
• date last changed: 2016-11-15 14:12:48