Rekonštrukcia hmotnosti
Vydržte! Teraz sa ponoríte do niekoľkých dôležitých fyzikálnych predstáv!
V kompletnejšej verzii Einsteinovej rovnice , je E energia častice, p je hybnosť a m0 je hmotnosť častice v pokoji. Takto definovaná (pokojová) hmotnosť častice ostáva v prírode stále rovnaká a je nazývaná ako “Invariantná Hmotnosť”. Keď upravíme vzťah, dostaneme:
Keďže sa táto veličina zachováva, môžeme ju využiť k odvodeniu hmotnosti rozpadajúcej sa (“materskej”) častice: Zmeriate energie a hybnosti rozpadových produktov a ich súčet musí byť rovnaký ako hmotnosť “materskej” častice, pretože platia zákony zachovania: čo vstupuje do zrážky, musí z nej aj vychádzať. Veľmi jednoduché a jasné, však?
V prípade, že sa Z bozón rozpadá na pár elektrón (e-) a pozitrón (e+), potom pomocou súčtov energií a hybností elektrónu a pozitrónu získame hmotnosť Z bozónu nasledujúcim spôsobom:
Energia a hybnosť Z bozónu, EZ=Ee- + Ee+ a sú teda známe, pretože detektor ATLAS môže merať energiu a hybnosť produktov rozpadu. Takže to znamená, že máte všetko, čo potrebujete k odvodeniu hmotnosti Z bozónu alebo hmotnosti častíc akými sú napríklad J/ψ a Ypsilon!
V skutočnosti, táto takzvaná metóda “invariantnej hmotnosti” funguje pre množstvo kombinácií rozpadových produktov, ako napríklad γγ, l+l- (l=e,μ), l+l-l+l- a mnohé iné ako zistíte pri študovaní Z bozónu, ako aj pri hľadaní Higgsovho bozónu aleb pri objavovaní nepoznaného!