The space--time structure of hadron production in high-energy collisions
(2018) FYTM04 20181Department of Astronomy and Theoretical Physics - Undergoing reorganization
Theoretical Particle Physics - Undergoing reorganization
- Abstract
- In this thesis, the space--time picture of the hadronization model has been implemented in the event generator Pythia. From this implementation, the hadronic behaviour has been studied for different scenarios, in order to begin addressing the unexpected collective behaviour of high-multiplicity pp events, which is typical for heavy-ion collisions. First, the temporal and radial evolution of pp and toy qqbar systems are analysed, illustrating the general motion of hadrons in the two systems. Then, the hadronic density is studied in the central region of the collisions, showing the presence of hadronic close-packing. This issue is further approached by tackling the hadronic density for different multiplicities, where pp collisions with... (More)
- In this thesis, the space--time picture of the hadronization model has been implemented in the event generator Pythia. From this implementation, the hadronic behaviour has been studied for different scenarios, in order to begin addressing the unexpected collective behaviour of high-multiplicity pp events, which is typical for heavy-ion collisions. First, the temporal and radial evolution of pp and toy qqbar systems are analysed, illustrating the general motion of hadrons in the two systems. Then, the hadronic density is studied in the central region of the collisions, showing the presence of hadronic close-packing. This issue is further approached by tackling the hadronic density for different multiplicities, where pp collisions with higher multiplicity exhibit more significant close-packing than low-multiplicity collisions. It turns out, however, that colour reconnection gives a larger transverse area over which particle production occurs, and thereby a lesser density than without it. Finally, the hadronic overlap is studied as a function of transverse momentum for each newly generated hadron and for different multiplicities, illustrating that, although the importance of close-packing increases with multiplicity, it mainly affects low-pT hadrons. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Partikelkolliderare är stora maskiner som accelererar partiklar till höga energier, för att sedan låta dem kollidera. Därvid bildas ett stort antal produkter, som kan spåras i detektorer. De processer som inträffar under och efter kollisionerna beskrivs huvudsakligen av standardmodellen, en teori som klassificerar de fundamentala partiklarna och växelverkningarna mellan dessa. Även om standardmodellen beskriver observerade fenomen rättså precist, finns det experimentella observationer som inte kan förklaras genom denna modell, såsom gravitation. Därför utvecklas nya teorier som kompletterar standardmodellen, och som är kapabla att inkludera sådana oförklarade observationer.
Den forskning som görs vid partikelkolliderare består av att... (More) - Partikelkolliderare är stora maskiner som accelererar partiklar till höga energier, för att sedan låta dem kollidera. Därvid bildas ett stort antal produkter, som kan spåras i detektorer. De processer som inträffar under och efter kollisionerna beskrivs huvudsakligen av standardmodellen, en teori som klassificerar de fundamentala partiklarna och växelverkningarna mellan dessa. Även om standardmodellen beskriver observerade fenomen rättså precist, finns det experimentella observationer som inte kan förklaras genom denna modell, såsom gravitation. Därför utvecklas nya teorier som kompletterar standardmodellen, och som är kapabla att inkludera sådana oförklarade observationer.
Den forskning som görs vid partikelkolliderare består av att testa olika teorier genom att jämföra experimentella data med förutsägelser från dessa teorier, erhållna genom simuleringar. Sammansättningen av sådana simuleringar i ett datorprogram kallas för en händelsegenerator. Sålunda simulerar en händelsegenerator partikelkollisioner och de produkter som genereras av dem, vilka kan vara slutliga stabila partiklar, eller sönderfalla till nya partiklar, eller växelverka med andra partiklar. I just detta projekt fokuserar vi på \textsc{Pythia}, en händelsegenerator som utvecklats i Lund.
Händelsegeneratorer är den hörnsten som relaterar teoretisk och experimentell partikelfysik. De måste samtidigt reproducera det observerade experimentella uppförandet och förutsägelserna från den teoretiska modell som skall testas. Sålunda är utvecklingen av dem en komplicerad och teknisk uppgift, som måste ta hänsyn till olika modeller och ett stort antal mindre detaljer. Att bekräfta eller förkasta en teori beror till stor del av händelsegeneratorernas resultat. Därför måste de simuleringar som genomföres vara så noggranna och kompletta som möjligt. I denna avhandling introduceras en ny komponent till \textsc{Pythia}, som ger information om de positioner vid vilka partiklar skapas efter kollisionerna. Denna nya kod kommer att bredda den information som finns om partiklarna som skapas i acceleratorkollisioner, och sålunda hjälpa till att förstå de processer som styr uppförandet hos materiens minsta beståndsdelar. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8951097
- author
- Ferreres, Silvia LU
- supervisor
- organization
- course
- FYTM04 20181
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- event generator, space--time implementation, hadron production, hadron density, space--time
- language
- English
- id
- 8951097
- date added to LUP
- 2018-06-21 11:19:06
- date last changed
- 2018-06-21 11:19:06
@misc{8951097,
abstract = {{In this thesis, the space--time picture of the hadronization model has been implemented in the event generator Pythia. From this implementation, the hadronic behaviour has been studied for different scenarios, in order to begin addressing the unexpected collective behaviour of high-multiplicity pp events, which is typical for heavy-ion collisions. First, the temporal and radial evolution of pp and toy qqbar systems are analysed, illustrating the general motion of hadrons in the two systems. Then, the hadronic density is studied in the central region of the collisions, showing the presence of hadronic close-packing. This issue is further approached by tackling the hadronic density for different multiplicities, where pp collisions with higher multiplicity exhibit more significant close-packing than low-multiplicity collisions. It turns out, however, that colour reconnection gives a larger transverse area over which particle production occurs, and thereby a lesser density than without it. Finally, the hadronic overlap is studied as a function of transverse momentum for each newly generated hadron and for different multiplicities, illustrating that, although the importance of close-packing increases with multiplicity, it mainly affects low-pT hadrons.}},
author = {{Ferreres, Silvia}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{The space--time structure of hadron production in high-energy collisions}},
year = {{2018}},
}