Acontecimentos com um Bosão Z
O seu desafio será brevemente a selecção de acontecimentos em que tenha sido produzido um Bosão Z. Mas como pode isto ser feito quando na realidade o Bosão Z é uma partícula muito pesada que vive apenas 3x10-25 segundos?
Isto são 0.0000000000000000000000003 segundos! Nenhum instrumento consegue detectar o que quer que seja num tempo tão curto!
Como é que pode "ver" o Bosão Z se ele desaparece instantaneamente? Resposta: conhecendo como é que o Bosão Z decai ou "morre", e o Bosão Z pode decair de muitas maneiras diferentes,
Obviamente que as leis da Natureza têm de ser respeitadas também num processo de decaimento do Bosão Z. Isto quer dizer que, entre outras coisas, como o Bosão Z é electricamente neutro (carga eléctrica = 0), a soma das cargas eléctricas dos produtos de decaimento também tem que ser nula. Assim, se o Bosão Z decair em duas partículas, estas têm sempre de ser um par partícula-antipartícula.
Somando todas as combinações possíveis de pares leptão-antileptão e quark-antiquark, obtemos 24 possibilidades (!). Porquê 24? Veja aqui para mais informação. Na nossa medida iremos focarmo-nos apenas nos dois casos "mais fáceis" para produtos de decaimento, nomeadamente
- par electrão-positrão
- par muão-antimuão
Estes desenhos esquemáticos (diagramas de Feynman) ilustram como é que o Bosão Z se transforma num desses pares leptão-antileptão.
Acontece que os electrões e os muões (e as correspondentes antipartículas) são estáveis o tempo suficiente para o detector as registar. É isto que torna possível a detecção de partículas com vida média muito curta, como o Bosão Z.