Particle Physics Quiz Masterclasses 2009 D. Barney, K. Cecire, S. Schuh, P. Steinbach

Rules of the Game 10 multiple-choice questions + 1 tie-breaker ~30 seconds per question Work in groups of 2 Answer sheets 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!

Question 1 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 Nasz detektor pokazuje sygnał tylko w kalorymetrze hadronowym (brak sygnału w: detektorze śladowym (tracker), kalorymetrze elektromagnetycznym lub komorach mionowych). W związku z tym, ten sygnał to prawdopodobnie: Unser Detektor zeigt nur im Hadron Kalorimeter ein Signal (kein Signal im Innern Detektor, im elektromagnetischen Kalorimeter und den Muonkammern). Deswegen ist es höchstwahr-scheinlich ein A.a NEUTRON B.a PION C.an ELECTRON D.a PHOTON

Question 2 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? ATLAS i CMS będą razem generować 400MB danych w ciągu jednej sekundy. Jeżeli chcielibyśmy zapisać te dane na CD, jak wysoki stos powstałby w ciągu roku? ATLAS und CMS werden zusammen 400MB Daten pro Sekunde produzieren. Wie hoch wäre der Stapel, wenn man die Daten auf CD schreiben würde? A.Stratosphere, m B.Mt. Everest, 8 850m C.Sears Tower, 527m D.Eiffel Tower, 276m

Question 3 A.Not at all B.By their characteristic spiral trajectory C.Via jets of hadrons they generate D.As two individual straight tracks in opposite directions A.W ogóle nie możemy. B.Poprzez ich charakterystyczna spiralna trajektorie. C.Poprzez strumień hadronów, który one generują. D.Jako dwa oddzielne proste ślady w przeciwnych kierunkach A.Überhaupt nicht B.Anhand ihrer charakteristischen Spiralspuren C.Mittels jets von Hadronen D.Als zwei einzelne gerade Spuren in entgegengesetzter Richtung How do we see quarks in a detector? W jaki sposób możemy zobaczyć kwarki w detektorze? Wie erkennen wir quarks in einem Detektor?

Question 4 The CMS detector has the weight of how many Eiffel Towers? Der CMS Detektor hat das Gewicht von wievielen Eiffel-Türmen? A.1 B.2 C.3 D.5

Question 5 The particles carrying the strong force are the Cząstki, które niosą silny ładunek to: Teilchen, welche die starke Kraft übertragen, heißen: A.Photons B.Gluons C.Z- or W-bosons D.None of these A.Fotony B.Gluony C.Bozony Z- lub W D.Żadne z powyższych

Question 6 Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? W przybliżeniu ile razy protony w LHC okrążają pierścień akceleratora w ciągu 1 sekundy? Ungefähr wie oft fliegen die Protonen im LHC pro Sekunden um den Beschleunigerring? A.1 B.100 C D

Question 7 A.Room temperature, 300K B.Colder than outer space, 1.9K C.Temperature of outer space, 2.7K D.163.2K A.Temperatura pokojowa, 300 K B.Niższa niż przeciętna temperatura spotykana w przestrzeni kosmicznej, 1.9 K C.Przeciętna temperatura spotykana w przestrzeni kosmicznej, 2.7 K D K A.Raumtemperatur, 300K B.Kälter als das Weltall, 1.9K C.Temperatur des Weltalls, 2.7K D.163.2K Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? Magnesy nadprzewodzące utrzymują protony w pierścieniu LHC. Jaka temperaturę maja te magnesy? Supraleitende Magneten halten die Protonen im LHC auf ihrer Kreisbahn. Wie hoch ist die Arbeitstemperatur dieser Magneten?

Question 8 If you would take the energy of all the protons in the LHC beam and put their energy into the speed of Mikes Subaru, guess what it would it be? Jeśli wziąłbyś energie wszystkich protonów z wiązki LHC i użyłbyś tej energii do przyspieszenia Subaru Majka, jaka prędkość byś uzyskał? Wenn Du die Energie aller Protonen im LHC Strahl nimmst und ihre Energie in die Geschwindigkeit von Mikes Subaru gibst, wie schnell wäre der? A.250 km/h B.1000 km/h C.1700 km/h D km/h

Question 9 A.Space plane B.We make huge amounts of anti- matter (few grams) C.Secret lab D.None of the above A.Kosmiczny samolot B.Produkujemy wielkie ilości antymaterii (kilka gramów) C.Tajne laboratorium D.Żadna z powyższych Which of the items below featured in Dan Browns book (Angels&Demons) is true? Która z wymienionych pozycji na temat CERN opisanych w książce Dana Browna (Anioły i Demony) jest prawdziwa: Welches der Elemente in Dan Browns Buch (Illuminati) ist wahr? A.Raumfähre B.Wir produzieren große Mengen an Antimaterie (mehrere Gramm) C.Geheimes Labor D.Keines von diesen

Question 10 How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Jaki procent Wszechświata zbudowany jest z materii lub energii, których nie znamy? Welcher Prozentsatz des Universums besteht aus Materie oder Energie, über die wir nichts wissen? A.0.001% B.10% C.45% D.96%

Why do tau and mu leptons decay? A.Because your physics instructor 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 Tiebreaker Question 1

Tiebreaker Question 2 Identify the 4 tracks coming from a heavy Higgs Boson in the following event. 1 point for every right track! Identifiziere die 4 Spuren vom schweren Higgs Boson im nachfolgenden Ereignis. 1 Punkt für jede richtige Spur!

Quiz Answers

Question 1 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 Nasz detektor pokazuje sygnał tylko w kalorymetrze hadronowym (brak sygnału w: detektorze śladowym (tracker), kalorymetrze elektromagnetycznym lub komorach mionowych). W związku z tym, ten sygnał to prawdopodobnie: Unser Detektor zeigt nur im Hadron Kalorimeter ein Signal (kein Signal im Innern Detektor, im elektromagnetischen Kalorimeter und den Muonkammern). Deswegen ist es höchstwahrscheinlich ein A.a NEUTRON B.a PION C.an ELECTRON D.a PHOTON

Question 2 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? ATLAS i CMS będą razem generować 400MB danych w ciągu jednej sekundy. Jeżeli chcielibyśmy zapisać te dane na CD, jak wysoki stos powstałby w ciągu roku? ATLAS und CMS werden zusammen 400MB Daten pro Sekunde produzieren. Wie hoch wäre der Stapel, wenn man die Daten auf CD schreiben würde? A.Stratosphere, m B.Mt. Everest, 8 850m C.Sears Tower, 527m D.Eiffel Tower, 276m

Question 3 A.Not at all B.By their characteristic spiral trajectory C.Via jets of hadrons they generate D.As two individual straight tracks in opposite directions A.W ogóle nie możemy. B.Poprzez ich charakterystyczna spiralna trajektorie. C.Poprzez strumień hadronów, który one generują. D.Jako dwa oddzielne proste ślady w przeciwnych kierunkach A.Überhaupt nicht B.Anhand ihrer charakteristischen Spiralspuren C.Mittels jets von Hadronen D.Als zwei einzelne gerade Spuren in entgegengesetzter Richtung How do we see quarks in a detector? W jaki sposób możemy zobaczyć kwarki w detektorze? Wie erkennen wir quarks in einem Detektor?

Question 4 The CMS detector has the weight of how many Eiffel Towers? Der CMS Detektor hat das Gewicht von wievielen Eiffel-Türmen? A.1 B.2 C.3 D.5

Question 5 The particles carrying the strong force are the Cząstki, które niosą silny ładunek to: Teilchen, welche die starke Kraft übertragen, heißen A.Photons B.Gluons C.Z- or W-bosons D.None of these A.Fotony B.Gluony C.Bozony Z- lub W D.Żadne z powyższych

Question 6 Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? W przybliżeniu ile razy protony w LHC okrążają pierścień akceleratora w ciągu 1 sekundy? Ungefähr wie oft fliegen die Protonen im LHC pro Sekunden um den Beschleunigerring? A.1 B.100 C D

Question 7 A.Room temperature, 300K B.Colder than outer space, 1.9K C.Temperature of outer space, 2.7K D.163.2K A.Temperatura pokojowa, 300 K B.Niższa niż przeciętna temperatura spotykana w przestrzeni kosmicznej, 1.9 K C.Przeciętna temperatura spotykana w przestrzeni kosmicznej, 2.7 K D K A.Raumtemperatur, 300K B.Kälter als das Weltall, 1.9K C.Temperatur des Weltalls, 2.7K D.163.2K Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? Magnesy nadprzewodzące utrzymują protony w pierścieniu LHC. Jaka temperaturę maja te magnesy? Supraleitende Magneten halten die Protonen im LHC auf ihrer Kreisbahn. Wie hoch ist die Arbeitstemperatur dieser Magneten?

Question 8 If you would take the energy of all the protons in the LHC beam and put their energy into the speed of Mikes Subaru, guess what it would it be? Jeśli wziąłbyś energie wszystkich protonów z wiązki LHC i użyłbyś tej energii do przyspieszenia Subaru Majka, jaka prędkość byś uzyskał? Wenn Du die Energie aller Protonen im LHC Strahl nimmst und ihre Energie in die Geschwindigkeit von Mikes Subaru gibst, wie schnell wäre der? A.250 km/h B.1000 km/h C.1700 km/h D km/h

Question 9 A.Space plane B.We make huge amounts of anti- matter (few grams) C.Secret lab D.None of the above A.Kosmiczny samolot B.Produkujemy wielkie ilości antymaterii (kilka gramów) C.Tajne laboratorium D.Żadna z powyższych Which of the items below featured in Dan Browns book (Angels&Demons) is true? Która z wymienionych pozycji na temat CERN opisanych w książce Dana Browna (Anioły i Demony) jest prawdziwa: Welches der Elemente in Dan Browns Buch (Illuminati) ist wahr? A.Raumfähre B.Wir produzieren große Mengen an Antimaterie (mehrere Gramm) C.Geheimes Labor D.Keines von diesen

Question 10 How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Jaki procent Wszechświata zbudowany jest z materii lub energii, których nie znamy? Welcher Prozentsatz des Universums besteht aus Materie oder Energie, über die wir nichts wissen? A.0.001% B.10% C.45% D.96%

Tiebreaker Question 1 Why do tau and mu leptons decay? A.Because your physics instructor 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

Tiebreaker Question 2 Identify the 4 tracks coming from a heavy Higgs Boson in the following event. 1 point for every right track!