Cząstka W
Cząstki, które są wymieniane w oddziaływaniach słabych i są odpowiedzialne za ich przenoszenie, to W+, W- i Zo. Cząstki W powstają na wiele sposobów podczas oddziaływań proton-proton w LHC, co przedstawiają poniższe ilustracje. TUTAJ znajdziesz objaśnienia do tych diagramów.
Tworzenie cząstek W
  • Ten diagram Feynmana opisuje proces, w którym powstaje większość cząstek W+, oddziaływanie kwark - gluon. W procesie tym powstaje także kwark dolny (d), który powoduje wytworzenie dżetu. To, czy dżet jest obserwowany, czy nie, zależy od kierunku ruchu kwarku. Często zdarza się, że taki dżet nie jest obserwowany, ponieważ kwark porusza się wzdłuż rury wiązki. W tego typu przypadkach najczęściej nie obserwuje się żadnego dżetu lub obserwuje się jeden dżet. W wyniku radiacji mogą pojawiać się dodatkowe gluony, które także tworzą dżety - jeden lub więcej - które można zaobserwować.
  • Diagram ilustrujący dominujący proces prowadzący do wytworzenia cząstki W- (oddziaływanie kwark - gluon). Przynajmniej jeden dżet powstaje dodatkowo z kwarku górnego (u).


  • Cząstki W+ mogą być także wypromieniowane przez kwarki. Jest to pokazane tutaj: kwark górny (u) przekształca się w kwark dolny (d) przez wypromieniowanie cząstki W+.
  • To samo zachodzi także dla antykwarków. Tu: antykwark górny przekształca się w antykwark dolny.


Rozpady cząstek W
Cząstka W jest ciężka (80,4 GeV/c2) i rozpada się natychmiast po powstaniu. W dwóch trzecich spośród jej rozpadów powstaje para kwark - antykwark, widoczna w detektorze jako dżety. W jednej trzeciej rozpadów W pojawia się naładowany lepton i neutrino. W tym przypadku naładowanym leptonem może być z równym prawdopodobieństwem elektron, mion lub taon. Zanim taon zostanie wykryty, także podlega rozpadowi. W naszych przypadkach zajmiemy się tylko rozpadami W na elektrony (lub pozytony) i miony (lub antymiony). Interesują nas zatem następujące diagramy Feynmana:

  • W+ rozpada się na pozyton i neutrino elektronowe.
  • Tutaj W- rozpada się na elektron i antyneutrino elektronowe.
  • W+ może się także rozpadać na antymion i neutrino mionowe.
  • Dla W- istnieje także możliwość rozpadu na mion i antyneutrino mionowe.


Przypadki o sygnaturze zilustrowanej na poprzednich czterech diagramach będą traktowane jako przypadki z poszukiwanym w naszej próbce danych sygnałem. Każdy z nich jednoznacznie wskazuje na fakt pojawienia się cząstki W na bardzo krótki czas. Wszystkie pozostałe przypadki zostaną uznane za tło. Popatrzmy na możliwe przypadki tła na poniższych ilustracjach:

Przypadki tła
W zderzeniach protonów mogą powstawać nie tylko cząstki W, ale też, na przykład, cząstki Zo. Cząstki te także rozpadają się natychmiast po powstaniu:

  • Cząstka Zo powstała w zderzeniu proton - proton może się między innymi rozpaść na parę elektron - pozyton, lub ...
  • ... na parę mion - antymion.


Posiadając te wszystkie informacje powinniśmy teraz poradzić sobie ze zidentyfikowaniem wszystkich przypadków W w programie MINERVA.