Update to pythi8.170
[u/mrichter/AliRoot.git] / PYTHIA8 / pythia8170 / phpdoc / CouplingsAndScales.php
1 <html>
2 <head>
3 <title>Couplings and Scales</title>
4 <link rel="stylesheet" type="text/css" href="pythia.css"/>
5 <link rel="shortcut icon" href="pythia32.gif"/>
6 </head>
7 <body>
8
9 <script language=javascript type=text/javascript>
10 function stopRKey(evt) {
11 var evt = (evt) ? evt : ((event) ? event : null);
12 var node = (evt.target) ? evt.target :((evt.srcElement) ? evt.srcElement : null);
13 if ((evt.keyCode == 13) && (node.type=="text"))
14 {return false;}
15 }
16
17 document.onkeypress = stopRKey;
18 </script>
19 <?php
20 if($_POST['saved'] == 1) {
21 if($_POST['filepath'] != "files/") {
22 echo "<font color='red'>SETTINGS SAVED TO FILE</font><br/><br/>"; }
23 else {
24 echo "<font color='red'>NO FILE SELECTED YET.. PLEASE DO SO </font><a href='SaveSettings.php'>HERE</a><br/><br/>"; }
25 }
26 ?>
27
28 <form method='post' action='CouplingsAndScales.php'>
29
30 <h2>Couplings and Scales</h2>
31
32 Here is collected some possibilities to modify the scale choices
33 of couplings and parton densities for all internally implemented 
34 hard processes. This is based on them all being derived from the
35 <code>SigmaProcess</code> base class. The matrix-element coding is 
36 also used by the multiparton-interactions machinery, but there with a 
37 separate choice of <i>alpha_strong(M_Z^2)</i> value and running, 
38 and separate PDF scale choices. Also, in <i>2 -> 2</i> and 
39 <i>2 -> 3</i> processes where resonances are produced, their 
40 couplings and thereby their Breit-Wigner shapes are always evaluated 
41 with the resonance mass as scale, irrespective of the choices below.
42
43 <h3>Couplings and K factor</h3>
44
45 The size of QCD cross sections is mainly determined by 
46 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:alphaSvalue </td><td></td><td> <input type="text" name="1" value="0.1265" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>0.1265</strong></code>; <code>minimum = 0.06</code>; <code>maximum = 0.25</code>)</td></tr></table>
47 The <i>alpha_strong</i> value at scale <i>M_Z^2</i>. 
48   
49
50 <p/>
51 The actual value is then regulated by the running to the <i>Q^2</i> 
52 renormalization scale, at which <i>alpha_strong</i> is evaluated
53 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:alphaSorder  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1</strong></code>; <code>minimum = 0</code>; <code>maximum = 2</code>)</td></tr></table>
54 Order at which <ei>alpha_strong</ei> runs,
55 <br/>
56 <input type="radio" name="2" value="0"><strong>0 </strong>: zeroth order, i.e. <ei>alpha_strong</ei> is kept  fixed.<br/>
57 <input type="radio" name="2" value="1" checked="checked"><strong>1 </strong>: first order, which is the normal value.<br/>
58 <input type="radio" name="2" value="2"><strong>2 </strong>: second order. Since other parts of the code do  not go to second order there is no strong reason to use this option,  but there is also nothing wrong with it.<br/>
59
60 <p/>
61 QED interactions are regulated by the <i>alpha_electromagnetic</i>
62 value at the <i>Q^2</i> renormalization scale of an interaction. 
63 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:alphaEMorder  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1</strong></code>; <code>minimum = -1</code>; <code>maximum = 1</code>)</td></tr></table>
64 The running of <ei>alpha_em</ei> used in hard processes.
65 <br/>
66 <input type="radio" name="3" value="1" checked="checked"><strong>1 </strong>: first-order running, constrained to agree with <code>StandardModel:alphaEMmZ</code> at the <ei>Z^0</ei> mass. <br/>
67 <input type="radio" name="3" value="0"><strong>0 </strong>: zeroth order, i.e. <ei>alpha_em</ei> is kept  fixed at its value at vanishing momentum transfer.<br/>
68 <input type="radio" name="3" value="-1"><strong>-1 </strong>: zeroth order, i.e. <ei>alpha_em</ei> is kept  fixed, but at <code>StandardModel:alphaEMmZ</code>, i.e. its value at the <ei>Z^0</ei> mass. <br/>
69
70 <p/>
71 In addition there is the possibility of a global rescaling of 
72 cross sections (which could not easily be accommodated by a 
73 changed <i>alpha_strong</i>, since <i>alpha_strong</i> runs)
74 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:Kfactor </td><td></td><td> <input type="text" name="4" value="1.0" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1.0</strong></code>; <code>minimum = 0.5</code>; <code>maximum = 4.0</code>)</td></tr></table>
75 Multiply almost all cross sections by this common fix factor. Excluded 
76 are only unresolved processes, where cross sections are better 
77 <?php $filepath = $_GET["filepath"];
78 echo "<a href='TotalCrossSections.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>set directly</a>, and 
79 multiparton interactions, which have a separate <i>K</i> factor 
80 <?php $filepath = $_GET["filepath"];
81 echo "<a href='MultipartonInteractions.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>of their own</a>.  
82 This degree of freedom is primarily intended for hadron colliders, and
83 should not normally be used for <i>e^+e^-</i> annihilation processes.
84   
85
86 <h3>Renormalization scales</h3>
87
88 The <i>Q^2</i> renormalization scale can be chosen among a few different
89 alternatives, separately for <i>2 -> 1</i>, <i>2 -> 2</i> and two 
90 different kinds of <i>2 -> 3</i> processes. In addition a common
91 multiplicative factor may be imposed.
92  
93 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormScale1  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 2</code>)</td></tr></table>
94 The <ei>Q^2</ei> renormalization scale for <ei>2 -> 1</ei> processes.
95 The same options also apply for those <ei>2 -> 2</ei> and <ei>2 -> 3</ei>
96 processes that have been specially marked as proceeding only through 
97 an <ei>s</ei>-channel resonance, by the <code>isSChannel()</code> virtual 
98 method of <code>SigmaProcess</code>.
99 <br/>
100 <input type="radio" name="5" value="1" checked="checked"><strong>1 </strong>: the squared invariant mass, i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
101 <input type="radio" name="5" value="2"><strong>2 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:renormFixScale</code>  below. <br/>
102   
103 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormScale2  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>2</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 5</code>)</td></tr></table>
104 The <ei>Q^2</ei> renormalization scale for <ei>2 -> 2</ei> processes.
105 <br/>
106 <input type="radio" name="6" value="1"><strong>1 </strong>: the smaller of the squared transverse masses of the two outgoing particles, i.e. <ei>min(mT_3^2, mT_4^2) =  pT^2 + min(m_3^2, m_4^2)</ei>. <br/>
107 <input type="radio" name="6" value="2" checked="checked"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the squared transverse masses of  the two outgoing particles, i.e. <ei>mT_3 * mT_4 =  sqrt((pT^2 + m_3^2) * (pT^2 + m_4^2))</ei>. <br/>
108 <input type="radio" name="6" value="3"><strong>3 </strong>: the arithmetic mean of the squared transverse masses of  the two outgoing particles, i.e. <ei>(mT_3^2 + mT_4^2) / 2 =  pT^2 + 0.5 * (m_3^2 + m_4^2)</ei>. Useful for comparisons  with PYTHIA 6, where this is the default. <br/>
109 <input type="radio" name="6" value="4"><strong>4 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. Useful for processes dominated by  <ei>s</ei>-channel exchange.  <br/>
110 <input type="radio" name="6" value="5"><strong>5 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:renormFixScale</code>  below. <br/>
111   
112 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormScale3  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>3</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 6</code>)</td></tr></table>
113 The <ei>Q^2</ei> renormalization scale for "normal" <ei>2 -> 3</ei> 
114 processes, i.e excepting the vector-boson-fusion processes below.
115 Here it is assumed that particle masses in the final state either match
116 or are heavier than that of any <ei>t</ei>-channel propagator particle.
117 (Currently only <ei>g g / q qbar -> H^0 Q Qbar</ei> processes are 
118 implemented, where the "match" criterion holds.) 
119 <br/>
120 <input type="radio" name="7" value="1"><strong>1 </strong>: the smaller of the squared transverse masses of the three outgoing particles, i.e. min(mT_3^2, mT_4^2, mT_5^2). <br/>
121 <input type="radio" name="7" value="2"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the two smallest squared transverse  masses of the three outgoing particles, i.e.  <ei>sqrt( mT_3^2 * mT_4^2 * mT_5^2 / max(mT_3^2, mT_4^2, mT_5^2) )</ei>. <br/>
122 <input type="radio" name="7" value="3" checked="checked"><strong>3 </strong>: the geometric mean of the squared transverse masses of the  three outgoing particles, i.e. <ei>(mT_3^2 * mT_4^2 * mT_5^2)^(1/3)</ei>. <br/>
123 <input type="radio" name="7" value="4"><strong>4 </strong>: the arithmetic mean of the squared transverse masses of  the three outgoing particles, i.e. <ei>(mT_3^2 + mT_4^2 + mT_5^2)/3</ei>. <br/>
124 <input type="radio" name="7" value="5"><strong>5 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
125 <input type="radio" name="7" value="6"><strong>6 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:renormFixScale</code>  below. <br/>
126  
127 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormScale3VV  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>3</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 6</code>)</td></tr></table>
128 The <ei>Q^2</ei> renormalization scale for <ei>2 -> 3</ei> 
129 vector-boson-fusion processes, i.e. <ei>f_1 f_2 -> H^0 f_3 f_4</ei>
130 with <ei>Z^0</ei> or <ei>W^+-</ei>  <ei>t</ei>-channel propagators. 
131 Here the transverse masses of the outgoing fermions do not reflect the 
132 virtualities of the exchanged bosons. A better estimate is obtained 
133 by replacing the final-state fermion masses by the vector-boson ones
134 in the definition of transverse masses. We denote these combinations 
135 <ei>mT_Vi^2 = m_V^2 + pT_i^2</ei>. 
136 <br/>
137 <input type="radio" name="8" value="1"><strong>1 </strong>: the squared mass <ei>m_V^2</ei> of the exchanged vector boson. <br/>
138 <input type="radio" name="8" value="2"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the two propagator virtuality estimates, i.e. <ei>sqrt(mT_V3^2 * mT_V4^2)</ei>. <br/>
139 <input type="radio" name="8" value="3" checked="checked"><strong>3 </strong>: the geometric mean of the three relevant squared  transverse masses, i.e. <ei>(mT_V3^2 * mT_V4^2 * mT_H^2)^(1/3)</ei>. <br/>
140 <input type="radio" name="8" value="4"><strong>4 </strong>: the arithmetic mean of the three relevant squared  transverse masses, i.e. <ei>(mT_V3^2 + mT_V4^2 + mT_H^2)/3</ei>. <br/>
141 <input type="radio" name="8" value="5"><strong>5 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
142 <input type="radio" name="8" value="6"><strong>6 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:renormFixScale</code>  below. <br/>
143
144 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormMultFac </td><td></td><td> <input type="text" name="9" value="1." size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1.</strong></code>; <code>minimum = 0.1</code>; <code>maximum = 10.</code>)</td></tr></table>
145 The <i>Q^2</i> renormalization scale for <i>2 -> 1</i>,
146 <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 3</i> processes is multiplied by 
147 this factor relative to the scale described above (except for the options 
148 with a fix scale). Should be use sparingly for <i>2 -> 1</i> processes. 
149   
150
151 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:renormFixScale </td><td></td><td> <input type="text" name="10" value="10000." size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>10000.</strong></code>; <code>minimum = 1.</code>)</td></tr></table>
152 A fix <i>Q^2</i> value used as renormalization scale for <i>2 -> 1</i>,
153 <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 3</i> processes in some of the options above.
154   
155
156 <h3>Factorization scales</h3>
157
158 Corresponding options exist for the <i>Q^2</i> factorization scale
159 used as argument in PDF's. Again there is a choice of form for  
160 <i>2 -> 1</i>, <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 3</i> processes separately. 
161 For simplicity we have let the numbering of options agree, for each event 
162 class separately, between normalization and factorization scales, and the 
163 description has therefore been slightly shortened. The default values are 
164 <b>not</b> necessarily the same, however.
165  
166 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorScale1  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 2</code>)</td></tr></table>
167 The <ei>Q^2</ei> factorization scale for <ei>2 -> 1</ei> processes.
168 The same options also apply for those <ei>2 -> 2</ei> and <ei>2 -> 3</ei>
169 processes that have been specially marked as proceeding only through 
170 an <ei>s</ei>-channel resonance.
171 <br/>
172 <input type="radio" name="11" value="1" checked="checked"><strong>1 </strong>: the squared invariant mass, i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
173 <input type="radio" name="11" value="2"><strong>2 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:factorFixScale</code>  below. <br/>
174
175 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorScale2  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 5</code>)</td></tr></table>
176 The <ei>Q^2</ei> factorization scale for <ei>2 -> 2</ei> processes.
177 <br/>
178 <input type="radio" name="12" value="1" checked="checked"><strong>1 </strong>: the smaller of the squared transverse masses of the two outgoing particles. <br/>
179 <input type="radio" name="12" value="2"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the squared transverse masses of  the two outgoing particles. <br/>
180 <input type="radio" name="12" value="3"><strong>3 </strong>: the arithmetic mean of the squared transverse masses of  the two outgoing particles. Useful for comparisons with PYTHIA 6, where  this is the default. <br/>
181 <input type="radio" name="12" value="4"><strong>4 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. Useful for processes dominated by  <ei>s</ei>-channel exchange.  <br/>
182 <input type="radio" name="12" value="5"><strong>5 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:factorFixScale</code>  below. <br/>
183   
184 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorScale3  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>2</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 6</code>)</td></tr></table>
185 The <ei>Q^2</ei> factorization scale for "normal" <ei>2 -> 3</ei> 
186 processes, i.e excepting the vector-boson-fusion processes below.
187 <br/>
188 <input type="radio" name="13" value="1"><strong>1 </strong>: the smaller of the squared transverse masses of the three outgoing particles. <br/>
189 <input type="radio" name="13" value="2" checked="checked"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the two smallest squared transverse  masses of the three outgoing particles. <br/>
190 <input type="radio" name="13" value="3"><strong>3 </strong>: the geometric mean of the squared transverse masses of the  three outgoing particles. <br/>
191 <input type="radio" name="13" value="4"><strong>4 </strong>: the arithmetic mean of the squared transverse masses of  the three outgoing particles. <br/>
192 <input type="radio" name="13" value="5"><strong>5 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
193 <input type="radio" name="13" value="6"><strong>6 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:factorFixScale</code>  below. <br/>
194  
195 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorScale3VV  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>2</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 6</code>)</td></tr></table>
196 The <ei>Q^2</ei> factorization scale for <ei>2 -> 3</ei> 
197 vector-boson-fusion processes, i.e. <ei>f_1 f_2 -> H^0 f_3 f_4</ei>
198 with <ei>Z^0</ei> or <ei>W^+-</ei>  <ei>t</ei>-channel propagators. 
199 Here we again introduce the combinations <ei>mT_Vi^2 = m_V^2 + pT_i^2</ei>
200 as replacements for the normal squared transverse masses of the two 
201 outgoing quarks.
202 <br/>
203 <input type="radio" name="14" value="1"><strong>1 </strong>: the squared mass <ei>m_V^2</ei> of the exchanged vector boson. <br/>
204 <input type="radio" name="14" value="2" checked="checked"><strong>2 </strong>: the geometric mean of the two propagator virtuality estimates. <br/>
205 <input type="radio" name="14" value="3"><strong>3 </strong>: the geometric mean of the three relevant squared  transverse masses. <br/>
206 <input type="radio" name="14" value="4"><strong>4 </strong>: the arithmetic mean of the three relevant squared  transverse masses. <br/>
207 <input type="radio" name="14" value="5"><strong>5 </strong>: squared invariant mass of the system,  i.e. <ei>sHat</ei>. <br/>
208 <input type="radio" name="14" value="6"><strong>6 </strong>: fix scale set in <code>SigmaProcess:factorFixScale</code>  below. <br/>
209
210 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorMultFac </td><td></td><td> <input type="text" name="15" value="1." size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1.</strong></code>; <code>minimum = 0.1</code>; <code>maximum = 10.</code>)</td></tr></table>
211 The <i>Q^2</i> factorization scale for <i>2 -> 1</i>,
212 <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 3</i> processes is multiplied by 
213 this factor relative to the scale described above (except for the options 
214 with a fix scale). Should be use sparingly for <i>2 -> 1</i> processes. 
215   
216
217 <br/><br/><table><tr><td><strong>SigmaProcess:factorFixScale </td><td></td><td> <input type="text" name="16" value="10000." size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>10000.</strong></code>; <code>minimum = 1.</code>)</td></tr></table>
218 A fix <i>Q^2</i> value used as factorization scale for <i>2 -> 1</i>,
219 <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 3</i> processes in some of the options above.
220   
221
222 <input type="hidden" name="saved" value="1"/>
223
224 <?php
225 echo "<input type='hidden' name='filepath' value='".$_GET["filepath"]."'/>"?>
226
227 <table width="100%"><tr><td align="right"><input type="submit" value="Save Settings" /></td></tr></table>
228 </form>
229
230 <?php
231
232 if($_POST["saved"] == 1)
233 {
234 $filepath = $_POST["filepath"];
235 $handle = fopen($filepath, 'a');
236
237 if($_POST["1"] != "0.1265")
238 {
239 $data = "SigmaProcess:alphaSvalue = ".$_POST["1"]."\n";
240 fwrite($handle,$data);
241 }
242 if($_POST["2"] != "1")
243 {
244 $data = "SigmaProcess:alphaSorder = ".$_POST["2"]."\n";
245 fwrite($handle,$data);
246 }
247 if($_POST["3"] != "1")
248 {
249 $data = "SigmaProcess:alphaEMorder = ".$_POST["3"]."\n";
250 fwrite($handle,$data);
251 }
252 if($_POST["4"] != "1.0")
253 {
254 $data = "SigmaProcess:Kfactor = ".$_POST["4"]."\n";
255 fwrite($handle,$data);
256 }
257 if($_POST["5"] != "1")
258 {
259 $data = "SigmaProcess:renormScale1 = ".$_POST["5"]."\n";
260 fwrite($handle,$data);
261 }
262 if($_POST["6"] != "2")
263 {
264 $data = "SigmaProcess:renormScale2 = ".$_POST["6"]."\n";
265 fwrite($handle,$data);
266 }
267 if($_POST["7"] != "3")
268 {
269 $data = "SigmaProcess:renormScale3 = ".$_POST["7"]."\n";
270 fwrite($handle,$data);
271 }
272 if($_POST["8"] != "3")
273 {
274 $data = "SigmaProcess:renormScale3VV = ".$_POST["8"]."\n";
275 fwrite($handle,$data);
276 }
277 if($_POST["9"] != "1.")
278 {
279 $data = "SigmaProcess:renormMultFac = ".$_POST["9"]."\n";
280 fwrite($handle,$data);
281 }
282 if($_POST["10"] != "10000.")
283 {
284 $data = "SigmaProcess:renormFixScale = ".$_POST["10"]."\n";
285 fwrite($handle,$data);
286 }
287 if($_POST["11"] != "1")
288 {
289 $data = "SigmaProcess:factorScale1 = ".$_POST["11"]."\n";
290 fwrite($handle,$data);
291 }
292 if($_POST["12"] != "1")
293 {
294 $data = "SigmaProcess:factorScale2 = ".$_POST["12"]."\n";
295 fwrite($handle,$data);
296 }
297 if($_POST["13"] != "2")
298 {
299 $data = "SigmaProcess:factorScale3 = ".$_POST["13"]."\n";
300 fwrite($handle,$data);
301 }
302 if($_POST["14"] != "2")
303 {
304 $data = "SigmaProcess:factorScale3VV = ".$_POST["14"]."\n";
305 fwrite($handle,$data);
306 }
307 if($_POST["15"] != "1.")
308 {
309 $data = "SigmaProcess:factorMultFac = ".$_POST["15"]."\n";
310 fwrite($handle,$data);
311 }
312 if($_POST["16"] != "10000.")
313 {
314 $data = "SigmaProcess:factorFixScale = ".$_POST["16"]."\n";
315 fwrite($handle,$data);
316 }
317 fclose($handle);
318 }
319
320 ?>
321 </body>
322 </html>
323
324 <!-- Copyright (C) 2012 Torbjorn Sjostrand -->