Emploi d'été 1999 en physique des particules à l'Université McGill

Étude de production d'étrangeté avec le détecteur ZEUS dans des collisions e±p à HERA

Un poste d'étudiant d'été est ouvert dans le groupe expérimental de la physique des particules, au département de physique de l'université McGill. Le groupe compte cinq professeurs actifs impliqués dans trois collaborations internationales de recherche fondamentale.

À l'accélérateur HERA, situé à Hamburg en Allemagne, des électrons (ou positrons) de 27.5 GeV entrent en collision avec des protons de 820 GeV. Définissant la variable Q2 comme une mesure de la quantité de mouvement échangée entre les deux particules au moment du choc, et utilisant le fait que l'électron peut être considéré comme une particule ponctuelle, la longueur d'onde équivalente de de Broglie de l'électron en fait une sonde idéale de la structure interne du proton. En effet, tout comme dans le cas des rayons X et de la structure des cristaux, plus Q2 est élevé (et donc plus la longueur d'onde est petite), plus l'échelle de grandeur explorée devient minuscule, descendant jusqu'à 10-18 mètre!

Dans ce contexte, le contenu du proton en termes de quarks et de gluons, les composantes plus fondamentales de la matière, peut être étudié en detail. On sait déjà que les protons contiennent tout d'abord 3 quarks de valence constitués des plus légers d'entre eux («up» et «down»). Les quarks intermédiaires suivants, qui proviennent de la mer de quarks du proton, sont le quark étrange («strange») et le quark de charme («charm»). Les quarks les plus lourds («top» et «bottom») sont si massifs que leur production est beaucoup moins probable que les autres par plusieurs ordres de grandeur.

L'objectif de ce travail d'été est la détermination des taux de production du quark étrange par l'observation de kaons et de lambdas générés lors des collisions. Les kaons et les lambdas se désintégrant de façon connue et leurs produits étant mesurés dans le détecteur ZEUS, on devient alors à même de comparer ces taux aux prédictions de plusieurs modèles théoriques. Cette analyse contribue à rendre encore plus précise notre compréhension de la structure du proton.

Le travail consiste principalement en manipulation de données et analyse de résultats expérimentaux. Les stations de travail sont des machines UNIX, et la langue de programmation est le FORTRAN. Tous les programmes de base existent déjà, mais ceux spécifiques à cette analyse doivent encore être développés. Les données nécessaires de l'expérience ZEUS sont disponibles et accessibles sur disque dur.

Le travail de l'étudiant au département de physique se ferait sous la supervision d'un professeur. D'autres collègues, techniciens et étudiants constituent en outre le milieu de travail quotidien. La langue de travail normale du département est l'anglais, mais le français est aussi couramment utilisé. L'étudiant bénéficierait d'une place de travail de même que l'accès aux ordinateurs.

                          Prof. François Corriveau

                          Université McGill
                          Département de Physique
                          3600, rue Université
                          Montréal, Québec
                          Canada, H3A 2T8

                    Tel:  (514)-398-6515
                    Fax:  (514)-398-3733
               Courrier:  corriveau à physics.mcgill.ca
               Page Web:  http://www.physics.mcgill.ca/~corriveau