Il bosone Z'


Come abbiamo già accennato, vi sono diverse questioni, evidenziate dagli esperimenti sulle particelle elementari oppure osservate nel nostro universo, che non sono in accordo con il modello standard. E poiché vogliamo che la nostra teoria sia in grado di spiegare esattamente quello che osserviamo in natura, costruiamo nuove teorie o estensioni di quelle esistenti. Molte di queste nuove teorie predicono l'esistenza di nuove particelle pesanti, una delle quali è la particella di Higgs (di cui forse hai già sentito parlare), necessaria a descrivere il meccanismo che fornisce la massa a tutte le particelle nel modello standard. Ma questa particelle non è ancora stata osservata, è solo prevista dalla teoria.
Un'altra particelle non ancora osservata è il cosiddetto bosone Z', un fratello pesante dello Z, anch'esso previsto da molte teorie che superano il modello standard.
Nella magior parte dei modelli teorici il decadimento e la produzione del bosone Z' sono molto simili a quelli del bosone Z ordinario. Il che significa che per cercare lo Z', possiamo usare esattamente le stesse tecniche che hai appena imparato! Disegniamo i diagrammi di Feynman per alcuni decadimenti dello Z' (così puoi confrontarli con quelli dello Z).



Quindi l'unica differenza è che lo Z' è molto, ma molto più pesante (almeno 10 volte) dello Z ordinario e quindi è meno probabile produrlo nelle collisioni protone-protone. Per produrre qualcosa di molto pesante abbiamo bisogno di tanta energia, che è esattamente ciò che abbiamo a LHC. Ora infatti sei in grado di trovare sia lo Z che lo Z'!