Pensar en estrategia para responder a la pregunta de la investigación

[caredg]

En relación al issue #27, inicialmente estamos pensando en ver el efecto de un sismo lejano y quizá lo que va a pasar es que no se puede ver nada. ¿Qué pasaría si el sismo es más cercano? ¿Se podría ver efectos de variación de E y B en simos más cercanos? ¿Cuán más cercanos deben ser? Esta última es una buena pregunta para poner límites también.

[caredg]

Una pregunta que se me viene a la cabeza, cuando restringimos, e.g., de 70 a 90 metros, efectivamente de qué rango de distancias estaríamos hablando con respecto a la ubicación del sismo con respecto al detector. ¿Es posible determinar eso de algún modo, o hacer una comparación con alguna referencia?

[pablobuitron]

Antes de comenzar a describir la estrategia, es necesario tener claro los nombres de las regiones y las definiciones que vamos a usar a lo largo de todo el proyecto. Primero las regiones:

• Del detector se debe considerar su vista superior, la región $x>0$ es hacia el Norte y la región $x<0$ es hacia el Sur.
• Para la vista frontal del detector, tomamos el lado derecho como el lado Norte, además, esta vista permite discutir sobre el ángulo $\theta$.
• Las regiones que definimos son dos y funcionan tanto para el flujo que llega al Norte del detector como para el flujo que llega al Sur del detector. Estas son: flujo vertical que aplica para la región ($0^{\circ} < \theta < 70^{\circ}$) y flujo horizontal que aplica para la región ($70^{\circ} < \theta < 90^{\circ}$).
• Al final, vamos a distinguir regiones por dirección (Norte o Sur) y (flujo vertical o flujo horizontal), una región, por ejemplo, puede ser: Flujo horizontal del Norte.

Una aclaración con respecto a la distinción de parámetros que arroja ARTI:

• Para el análisis que vamos a emplear, escogeremos el archivo.shw que tiene tanto información de posición a nivel del mar y momento de las partículas secundarias así como la información de los ángulos azimutal y polar de las partículas primarias progenitoras. Por esto, la región Norte (por ejemplo) se delimita por ($x > 0$) a las partículas secundarias pero se delimita por ($-90^{\circ} < \phi_i < 90^{\circ}$) a las partículas primarias progenitoras.

  Nota: No necesariamente los primarios que cumplan con $-90^{\circ} < \phi_i < 90^{\circ}$ produciran SOLO partículas secundarias al Norte del detector. Pero, se pueden filtar aquellas partículas primarias que estén en estos ángulos Y que tengan secundarios SOLO en la región Norte.

La estrategia sería la siguiente

Lo que se espera observar es que, luego de pasar nuestro flujo horizontal, por G4, la detección varíe.

• La detección de partículas aumentará, disminuirá o se mantendrá igual.

• Primero será necesario definir una especie de Background que nos permita setear el flujo vertical que el detector cuenta. Esto nos permitiá ver una variación relativa a lo que se detecta un día normal a un día en el que exista un sismo a cierta distancia del detector.

• Para hacer esto se escogerá una dirección particular en la que el sismo ocurre, tomando como nuestro origen de coordenadas el detector, podríamos decir sin pérdida de generalidad, que el sismo ocurre a cierta distancia d hacia el Norte. (esto por facilidad de graficar luego los plots tomando en cuenta el sistema de coordenadas que maneja Corsika.) Además ya se observó que la lluvia es simétrica por lo que esto se puede hacer.

• Lo que se esperaría es que la detección de partículas que venga desde el Sur, se mantenga invariante, esto sería nuestro Background

Con respecto a las simulaciones, esto se puede lograr siguiendo el siguiente proceso:

1. Simular una lluvia de tiempo t sin ningún tipo de filtrado o pre-selección.

2. Seleccionar como flujo vertical y horizontal del Sur como Background a partículas que se detecten al Sur del detector (la condición sería $x_i < 0$) y como flujo horizontal del Norte a partículas detectadas al Norte del detector (La condición sería $-90^{\circ} < \phi_i < 90^{\circ}$).

3. Variar el flujo horizontal con G4. 3.1. Esto consiste en crear un mundo en G4 que sea más largo que ancho. 3.2. Alinear el eje longitudinal del mundo en dirección Norte-Sur. 3.3. Inyectar el flujo horizontal en la punta Norte del mundo como source y un detector en la punta Sur que cuente las partículas que llegan (Esto tiene sentido porque este flujo es escogido ya que en promedio, las partículas poseen el momento deseado, que sería $\vec{p_i} = -\vec{x_i}$). 3.4. Introducir, en el mundo de G4 un campo Eléctrico y/o Magnético que haga variar la trayectoria de las partículas. 3.5 Identificar cuántas partículas, logran cruzar hasta la punta Sur del mundo de G4.

4. Comparar la detección de la región Norte con lo detectado en el mundo de G4. 4.1. Aquí se puede discutir sobre delimitar d, como límite máximo se podría considerar a d tan largo como el mundo de G4. Esto se debería estudiar y averiguar cuán grande en realidad uno puede generar este mundo en G4 (de todas formas esto no sería tan acertado.). La cota inferior sería 0, teniendo el epicentro en el detector (que tamposo es lo que se busca.) 4.2. Tal vez sería buena idea, luego de setear el largo del mundo de G4, colocar un detector secundario que detecte el flujo de partículas desviadas hacia abajo ($z < 0$). Esto para saber cúanto se afectan las trayectorias y "calcular en principio", la posición final a nivel del suelo de dichas partículas, con esto podríamos inferir algo acerca de la distancia d, es decir, si el sismo ocurre muy lejos y las partículas son defelctadas principlamente para abajo, tal vez ni se acerquen a la ventana de $100 m$. Luego se podría discutir una comparación de estas partículas con las que generan primarios en otros rangos de ángulos $\theta$, o sea comenzar a abrir el rango de 70° a 90° a algo similar a lo obtenido con estos resultados, por ejemplo 50° a 90°.

5. Llegados aquí, ya podremos definir cuál de los posibles casos mencionados antes ocurrirá:

• [ ] El flujo aumentará

• [x] El flujo disminuirá

• [ ] El flujo se mantendrá igual

Haciendo el análisis paso por paso, yo esperaría que la detección disminuya, estoy pensando en que en la forma en la que estamos considerando llevar a cabo este proyecto, nos obliga necesariamente a asumir que si deseamos ver algún cambio (es decir que no se mantenga igual (que muy probablemente ocurra)), solo puede ser diminuyendo el conteo de partículas detectadas. Esto porque al encapsular la interacción principal, que es la interacción de las partículas con los campos, en un mundo cerrado de G4, al menos todo lo que inyectemos deberíamos observar salir en el mejor de los casos, si se defelctan partículas entonces veríamos una disminución en el detector ubicado en la tapa del Sur del mundo, ergo una disminución en el conteo de partículas que llegarán al detector físico.

El flujo podría aumentar en el caso en el que el campo Eléctrico generado en G4 acelere las partículas primarias y produzca más interacciones en el resto del trayecto produciendo más detección en la llegada de secundarios al detector.

[pablobuitron]

Corregidas las ambigüedades de nomenclatura como las conversamos.