Prípady so Z bozónmi
Onedlho bude vašou úlohou vybrať zrážky, pri ktorých bol vytvorený Z bozón. Ale ako to možno spraviť, keď Z bozón je v skutočnosti ťažká častica, ktorá žije len 3x10-25 sekúnd?
To je 0,0000000000000000000000003 sekundy! Žiadne zariadenie nie je schopné zaregistrovať čokoľvek počas takého krátkeho času.
Ako potom môžeme “vidieť” Z bozón, keď sa ihneď rozpadá? Odpoveď: Vďaka tomu, že vieme ako sa rozpadá alebo “umiera” a Z bozón sa môže rozpadať mnohými spôsobmi.
Prirodzene, zákony prírody musia byť dodržané aj pri procese rozpadu Z bozónu. To medzi iným znamená, že keďže je Z bozón neutrálny (elektrický náboj = 0), celkový náboj produktov rozpadu musí byť nulový. Ak sa teda Z bozón rozpadá na dve častice, tieto musia byť pár častica–antičastica.
Sčítaním všetkých povolených typov kombinácií leptónov a kvarkov dostaneme 24 možností! Prečo 24? Pre viac informácií sa pozrite TU. V našom meraní sa však zameriame len na dva z najľahšie rozpoznateľných produktov rozpadu, a to
- pár elektrón–pozitrón
- pár mión–antimión
Kreslené obrázky znázorňujú, ako sa ťažký Z bozón zmení na pár takýchto leptónov.
Deje sa to tak, že elektróny a mióny (a ich antičastice) sú dostatočne stabilné na to, aby ich detektor zaregistroval. Toto je rozhodujúce a umožňuje detekovať krátko žijúce častice ako Z bozón.