Kütle ile Tanıma!

Hazırlanın! Bazı önemli fizik kavramlarıyla karşılaşmak üzeresiniz!

Einstein'ın denklemindeki , E parçacığın enerjisi, p momentumu ve m0 parçacığın durgun kütlesidir. Bu şekilde tanımlanan kütle doğada korunan bir niceliktir ve "Değişmez Kütle" olarak adlandırılır. Denklemde m0 'ı çekersek:

Bu nicelik korunduğu için bozunan ("ana") bir parçacığın kütlesini hesap etmek için bunu kullanabiliriz: Giren parçacıkların kütlesi ve çıkan parçacıkların kütlesi eşit olacağı için, bozunan parçacıkların enerjisini ve momentumunu ölçerek "ana" parçacığın kütlesini çıkarabiliriz. Oldukça anlaşılır ve sade, değil mi?

Z bozonunun bir elektron (e-) pozitron (e+) çiftine bozunduğu durumda, elektron ve pozitronun enerji ve momentumlarının toplamından Z bozonunun kütlesine şu şekilde ulaşırız:

Z bozonunun enerjisi ve momentumu, EZ=Ee- + Ee+ , biliniyor çünkü ATLAS deney düzeneği bozunan parçacıkların enerji ve momentumlarını ölçebiliyor. Bu da demektir ki Z bozonunun kütlesini çıkarabilmek için gereken her şeye sahipsiniz, ya da J/ψ ve Υ gibi diğer parçacıklarınkini!

Aslında değişmez kütle yöntemi denilen bu yöntem, Z bozonunu çalışırken, Higgs bozonunu ararken, hatta bilinmeyeni keşfederken öğreneceğiniz gibi, bozunan parçacıkların γγ, l+l- (l=e,μ), l+l-l+l- ve dahası gibi çeşitli kombinasyonları için de uygulanabilir!