Particle Physics Quiz
publicité
Particle Physics Quiz Masterclasses 2009 D. Barney, K. Cecire, S. Schuh, P. Steinbach Questions pour un champion en Physique des Particules Masterclasses 2009 D. Barney, K. Cecire, S. Schuh, P. Steinbach Rules of the Game A. 10 multiple-choice questions + 2 “tie-breaker” A. B. ~30 seconds per question Work in groups of 2 A. Answer sheets • • • A. B. A. 2 sections fill in both hand bottom part to your instructor Winning teams in each institute will receive a prize from CERN Overall winning team of the day will receive an additional prize from CERN But the main aim is to have fun! Règles du Jeu A. 10 questions à choix multiple + 2 pour départager A. B. ~30 secondes pour répondre Travaillez par groupes de 2 A. Fiches de réponses • • • A. B. A. 2 sections Remplissez les deux Rendez la partie du bas L’équipe gagnante dans chaque labo recevra un jeu de cartes du CERN L’équipe gagnante du jour recevra un cadeau supplémentaire du CERN Mais le principal est de s’amuser ! Question 1 / 1ère Question Our detector shows a signal only in the hadronic calorimeter (no signal in the tracker, electromagnetic calorimeter or muon chambers). Therefore, this signal is most likely A. B. C. D. a NEUTRON a PION an ELECTRON a PHOTON Notre détecteur montre un signal seulement dans le calorimètre hadronique (pas de signal dans le trajectographe, ni dans le calorimètre électromagnétique, ni dans les chambres à muons). Ce signal correspond probablement à A. B. C. D. un NEUTRON un PION un ELECTRON un PHOTON Question 2 / 2ème Question ATLAS and CMS will together produce 400MB of data every second. If written to CD how high a stack would this be in one year? Les expériences ATLAS et CMS produiront à elles deux 400 MB de données toutes les secondes. Si l’on écrivait ces données sur des CDs, quelle serait la hauteur de la pile ainsi obtenue en un an ? A. B. C. D. Stratosphere, 20 000m Mt. Everest, 8 850m Sears Tower, 527m Eiffel Tower, 276m A. B. C. D. Stratosphère, 20 000m Mt. Everest, 8 850m Tour Sears, 527m Tour Eiffel, 276m Question 3 / 3ème Question How do we see “quarks” in a detector? A. B. C. D. Comment observe-ton des “quarks” dans un détecteur ? A. B. C. D. Not at all By their characteristic spiral trajectory Via “jets” of hadrons they generate As two individual straight tracks in opposite directions On ne les voit pas Par leur trajectoire circulaire caractéristique Grâce aux “jets” de hadrons qu’ils engendrent Comme deux traces rectilignes dans des directions opposées Question 4 / 4ème Question The CMS detector has the weight of how many Eiffel Towers? Le détecteur CMS représente la masse de combien de tours Eiffel ? A. B. C. D. 1 2 3 5 Question 5 / 5ème Question The particles carrying the strong force are the Les particules qui transmettent l’interaction forte sont les A. B. C. D. Photons Gluons Z- or W- bosons None of these A. B. C. D. Photons Gluons Bosons Z ou W Aucun des trois Question 6 / 6ème Question Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? Approximativement, combien les protons font-ils de tours en une seconde dans le LHC ? A. B. C. D. 1 100 10 000 1 000 000 Question 7 / 7ème Question Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? A. B. C. D. Les aimants supraconducteurs du LHC courbent la trajectoire des protons dans l’accélérateur. D’après vous, quelle est la température de ces aimants? A. B. C. D. Room temperature, 300K Colder than outer space, 1.9K Temperature of outer space, 2.7K 163.2K La température ambiante, 300K Plus froid que l’espace intergalactique, 1.9K La température de l’espace intergalactique, 2.7K 163.2K Question 8 / 8ème Question If you would take the energy of all the protons in the LHC beam and put their energy into the speed of Mike’s Subaru, guess what it would it be? Si l’on prenait l’énergie de tous les protons circulant dans le LHC pour la transférer dans la vitesse d’une Formule 1, quelle serait sa vitesse ? A. B. C. D. 250 km/h 1000 km/h 1700 km/h 10000 km/h Question 9 / 9ème Question Which of the items below featured in Dan Brown’s book (Angels & Demons) is true? Parmi les choses décrites dans le roman de Dan Brown (Anges & Démons), lesquelles peut-on réellement trouver au CERN ? A. B. C. D. A. B. C. D. Space plane We make huge amounts of anti-matter (few grams) Secret lab None of the above Un avion spacial La production de plusieurs grammes d’antimatière Un laboratoire secret Aucun des trois Question 10 / 10ème Question How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Quelle fraction de notre univers est composée d’énergie ou de matière dont nous ne savons rien ? A. B. C. D. 0.001% 10% 45% 96% Tiebreaker Question 1 A. Because the Standard Model says so B. Because there are lighter particles they can decay to C. Because they interact with the magnetic field of the experiment D. Because there is so much energy produced in e.g. LEP collisions that they break apart Why do tau and mu leptons decay? 1ère Question pour départager Pourquoi les leptons tau et mu se désintègrent-ils ? A. Parce que le modèle standard le dit B. Parce qu’il existe des particules plus légères en lesquelles ils peuvent se désintégrer C. Parce qu’ils interagissent avec le champ magnétique de l’expérience D. Parce que la quantité d’énergie produite dans les collisions les fragmente Tiebreaker Question 2 Identify the 4 tracks coming from a heavy Higgs Boson in the following event. 1 point for every right track! 2ème Question pour départager Trouvez les 4 traces provenant de la désintégration du boson de Higgs dans l’événement suivant. Un point par trace trouvée ! Quiz Answers Réponses Question 1 / 1ère Question Our detector shows a signal only in the hadronic calorimeter (no signal in the tracker, electromagnetic calorimeter or muon chambers). Therefore, this signal is most likely A. B. C. D. a NEUTRON a PION an ELECTRON a PHOTON Notre détecteur montre un signal seulement dans le calorimètre hadronique (pas de signal dans le trajectographe, ni dans le calorimètre électromagnétique, ni dans les chambres à muons). Ce signal correspond probablement à A. B. C. D. un NEUTRON un PION un ELECTRON un PHOTON Question 2 / 2ème Question ATLAS and CMS will together produce 400MB of data every second. If written to CD how high a stack would this be in one year? Les expériences ATLAS et CMS produiront à elles deux 400 MB de données toutes les secondes. Si l’on écrivait ces données sur des CDs, quelle serait la hauteur de la pile ainsi obtenue en un an ? A. B. C. D. Stratosphere, 20 000m Mt. Everest, 8 850m Sears Tower, 527m Eiffel Tower, 276m A. B. C. D. Stratosphère, 20 000m Mt. Everest, 8 850m Tour Sears, 527m Tour Eiffel, 276m Question 3 / 3ème Question How do we see “quarks” in a detector? A. B. C. D. Comment observe-ton des “quarks” dans un détecteur ? A. B. C. D. Not at all By their characteristic spiral trajectory Via “jets” of hadrons they generate As two individual straight tracks in opposite directions On ne les voit pas Par leur trajectoire circulaire caractéristique Grâce aux “jets” de hadrons qu’ils engendrent Comme deux traces rectilignes dans des directions opposées Question 4 / 4ème Question The CMS detector has the weight of how many Eiffel Towers? Le détecteur CMS représente la masse de combien de tours Eiffel ? A. B. C. D. 1 2 3 5 Question 5 / 5ème Question The particles carrying the strong force are the Les particules qui transmettent l’interaction forte sont les A. B. C. D. Photons Gluons Z- or W- bosons None of these A. B. C. D. Photons Gluons Bosons Z ou W Aucun des trois Question 6 / 6ème Question Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? Approximativement, combien les protons font-ils de tours en une seconde dans le LHC ? A. B. C. D. 1 100 10 000 1 000 000 Question 7 / 7ème Question Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? A. B. C. D. Les aimants supraconducteurs du LHC courbent la trajectoire des protons dans l’accélérateur. D’après vous, quelle est la température de ces aimants? A. B. C. D. Room temperature, 300K Colder than outer space, 1.9K Temperature of outer space, 2.7K 163.2K La température ambiante, 300K Plus froid que l’espace intergalactique, 1.9K La température de l’espace intergalactique, 2.7K 163.2K Question 8 / 8ème Question If you would take the energy of all the protons in the LHC beam and put their energy into the speed of Mike’s Subaru, guess what it would it be? Si l’on prenait l’énergie de tous les protons circulant dans le LHC pour la transférer dans la vitesse d’une Formule 1, quelle serait sa vitesse ? A. B. C. D. 250 km/h 1000 km/h 1700 km/h 10000 km/h Question 9 / 9ème Question Which of the items below featured in Dan Brown’s book (Angels & Demons) is true? Parmi les choses décrites dans le roman de Dan Brown (Anges & Démons), lesquelles peut-on réellement trouver au CERN ? A. B. C. D. A. B. C. D. Space plane We make huge amounts of anti-matter (few grams) Secret lab None of the above Un avion spacial La production de plusieurs grammes d’antimatière Un laboratoire secret Aucun des trois Question 10 / 10ème Question How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Quelle fraction de notre univers est composée d’énergie ou de matière dont nous ne savons rien ? A. B. C. D. 0.001% 10% 45% 96% 1ère Question pour départager Pourquoi les leptons tau et mu se désintègrent-ils ? A. Parce que le modèle standard le dit B. Parce qu’il existe des particules plus légères en lesquelles ils peuvent se désintégrer C. Parce qu’ils interagissent avec le champ magnétique de l’expérience D. Parce que la quantité d’énergie produite dans les collisions les fragmente 2e Q. pr Départager : 1 point par trace correcte ! 2ème Question pour départager SOLUTION : Un point par trace trouvée ! 2ème Question pour départager SOLUTION : Un point par trace trouvée !
