Some references

• Towards a citizen science particle physics research project on Hive
• Citizen science on Hive - simulation of a neutrino signal at CERN’s Large Hadron Collider with its uncertainties

My previous reports

• "Citizen Science" Project Activity Report 1
• "Citizen Science" Project Activity Report 2 - Simulating top quark production at CERN’s Large Hadron Collider
• "Citizen Science" Project Activity Report 3 - Detector Effects and Event Reconstruction
• "Citizen Science" Project Activity Report 4 - Deciphering top quark production at CERN’s Large Hadron Collider
• "Citizen Science" Project Activity Report 5 - Exploring a neutrino mass signal at CERN’s Large Hadron Collider

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NOTES

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Resumen

Esta es la sexta entrega del informe de actividades que hago como participante en el proyecto de investigación participativa Proyecto científico de física de partículas en Hive dirigido por @lemouth y realizado por varios entusiastas de la ciencia de la cadena de bloques. Describe las tareas que nos ayudan a simular una señal de neutrinos en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN con sus incertidumbres. Las instrucciones para ello se pueden encontrar en este post. Conseguí completar la tarea dada, replicando los resultados esperados, aunque en el proceso obtuve algunos errores inesperados relacionados con las variables de entorno. También realicé la tarea sobre "Dependencia de la tasa de orden principal en la masa del neutrino", restableciendo los parámetros, rehaciendo los cálculos, programando e imprimiendo un gráfico. Agradezco de antemano a @lemouth por la respectiva revisión y consejos.

Tarea 1: Un directorio de trabajo para simulaciones de orden principal

Ya tenía instalado MG5aMC desde los episodios anteriores. Al iniciarlo noté que el programa me informó que había una versión más reciente disponible y me ofreció la posibilidad de actualizar automáticamente, cosa que realicé. Tras eso repetí las tareas del episodio 5 dado que @lemouth me informó que al parecer tenía errores en mis parámetros. Al terminarlas y proceder a realizar las tareas del episodio 6, curiosamente me conseguí con que básicamente había que repetir una tarea del episodio 5. Vaya coincidencia.

En fin, procedí a ejecutar en Mg5:

import model SM_HeavyN_NLO
define p = g u c d s u~ c~ d~ s~
define j = p
generate p p > mu+ mu+ j j QED=4 QCD=0 $$ w+ w- / n2 n3
add process p p > mu- mu- j j QED=4 QCD=0 $$ w+ w- / n2 n3
output episode6_lo

Lo cual generó el directorio episode6_lo. Posteriormente, procedí a ejecutar MG5_aMC>launch a fin de recalcular la tasa de orden principal asociada a nuestra señal. Decidí configurar a Nano como el editor de texto predilecto y seguidamente modifiqué los parámetros del archivo del modelo de neutrinos, como se muestra a continuación:

^{⬆️ Imagen 1}

^{⬆️ Imagen 2}

También hice algunos ajustes de cálculos en la run_card según las instrucciones, tal como se muestra a continuación:

^{⬆️ Imagen 3}

^{⬆️ Imagen 4}

^{⬆️ Imagen 5}

Ahora bien, por alguna razón el proceso estaba fallando e informando de este error:

fail
Failed to access python version of LHAPDF: If the python interface to LHAPDF is available on your system, try adding its location to the PYTHONPATH environment variable and theLHAPDF library location to LD_LIBRARY_PATH (linux) or DYLD_LIBRARY_PATH (mac os x).The required LD_LIBRARY_PATH is /home/eniolw/CitizenScience/MG5_aMC_v2_9_9/HEPTools/lhapdf6_py3//lib

No sé porqué ocurrió esto ahora y no cuando repetí las tareas del episodio 5. Lo cierto es que tras algunas asesorías logré resolverlo al establecer las variables de entorno sugeridas y el programa procedió a obtener los resultados esperados:

^{⬆️ Imagen 6}

También noté que se generó este reporte que se visualizaba en el navegador web:

^{⬆️ Imagen 7}

Asignación

Pasé a repetir todo este procedimiento cambiando y añadiendo los valores para las masas de neutrinos pesados. En este caso, establecí los siguientes: 100 GeV, 2.000 GeV, 5.000 GeV, 7.000 GeV, 10.000 GeV, 13.000 GeV, 15.000 GeV, 17.000 GeV y 20.000 GeV para mi segundo intento de la asignación. Esto ejecutó los cálculos nueve veces y ello duró más de una hora en total. Los resultados fueron parcialmente mostrados por la salida estándar y en un archivo de texto localizado en ./MG5_aMC_v2_9_9/episode6_lo/Events/scan_run_[09-17].txt. Este archivo contiene lo siguiente:

#run_name            mass#9900012         cross                
run_09               1.000000e+02         8.597300e-03         
run_10               2.000000e+03         7.506200e-03         
run_11               5.000000e+03         2.014290e-03         
run_12               7.000000e+03         1.116120e-03         
run_13               1.000000e+04         5.758450e-04         
run_14               1.300000e+04         3.439380e-04         
run_15               1.500000e+04         2.579560e-04         
run_16               1.700000e+04         2.053140e-04         
run_17               2.000000e+04         1.494800e-04

Para esta asignación también se nos pidió que con estos resultados deberíamos generar un gráfico con la masa del neutrino pesado en el eje X, y el valor de la sección transversal en el eje Y, e incluir una barra de error. Utilizando Python 3 y matplotlib escribí el siguiente script:

^{⬆️ Imagen 8}

Una vez ejecutado, se generó el siguiente gráfico:

^{⬆️ Imagen 9}

Un gráfico que con un poco de autocompletado se puede ver que es bastante liso, aunque entiendo que habría sido más conveniente añadir otro punto alrededor de 20 GeV o 50 GeV. De momento esto es todo lo que tengo. Gracias por sus comentarios. Hasta la próxima.

Algunas referencias

• Towards a citizen science particle physics research project on Hive
• Citizen science on Hive - simulation of a neutrino signal at CERN’s Large Hadron Collider with its uncertainties

Mis reportes previos

• "Citizen Science" Project Activity Report 1
• "Citizen Science" Project Activity Report 2 - Simulating top quark production at CERN’s Large Hadron Collider
• "Citizen Science" Project Activity Report 3 - Detector Effects and Event Reconstruction
• "Citizen Science" Project Activity Report 4 - Deciphering top quark production at CERN’s Large Hadron Collider
• "Citizen Science" Project Activity Report 5 - Exploring a neutrino mass signal at CERN’s Large Hadron Collider

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Notas

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