Identyfikacja na podstawie masy!

Uwaga! Zapoznamy się teraz z ważnymi fizycznymi koncepcjami!

Bardziej ogólny wzór Einsteina ma postać: , gdzie E oznacza energię cząstki, p jest jej pędem, a m0 jest masą cząstki w momencie, gdy ona spoczywa. Tak zdefiniowana masa cząstki, zwana masą niezmienniczą, jest zachowywana w Naturze. Po przekształceniu otrzymamy:

Korzystając z tej niezmienniczej wielkości możemy odtworzyć masę rozpadającej się cząstki (“rodzica”): mierzymy energie i pędy produktów rozpadu i po zsumowaniu ich wyliczamy masę rozpadającej się cząstki, gdyż energia i pęd muszą być takie same przed i po rozpadzie. Czyż nie jest to proste?

W przypadku rozpadu bozonu Z na parę elektron (e-) i pozyton (e+) korzystając z sumy energii i sumy pędów elektronu i pozytonu można wyliczyć masę bozonu Z ze wzoru:

Energia i pęd bozonu Z: EZ=Ee- + Ee+ oraz , jest znana, ponieważ detektor ATLAS pozwala zmierzyć energię i pęd produktów rozpadu. To oznacza, że mamy wszystkie wielkości występujące w powyższym wzorze potrzebne do wyznaczenia masy bozonu Z lub innej cząstki, jak J/ψ lub Υ!

Metoda masy niezmienniczej działa dla różnych kombinacji produktów rozpadu: γγ, l+l- (l=e,μ), l+l-l+l- i wielu innych, o czym można przekonać się badając bozon Z, szukając cząstki Higgsa lub starając się odkryć coś Nieznanego.