Z event
Utfordringen din vil snart bli å velge kollisjoner hvor et Z boson var produsert. Men, hvordan kan dette gjøres når Z bosonet er en tung partikkel som lever bare 3x10-25 sekunder?
Det er 0.0000000000000000000000003 sekunder! Ingen instrumenter er i stand til å detektere noe på så kort tid.
Hvordan kan du “se” Z bosonet hvis det øyeblikkelig forsvinner? Svar: Ved å vite hvordan det henfaller eller “dør”, og Z bosonet kan henfalle på mange måter.
Naturligvis må naturens lover også gjelde for henfallet av Z bosonet. Dette betyr, blant mange andre ting, at siden Z bosonet er nøytralt (ladning = 0), må ladningen av henfalls-produktene summers til 0. Så, hvis et Z boson henfaller til to partikler så må det alltid være et partikkel-antipartikkel par.
Ved å summere opp alle tillatte typer av lepton- og kvark-kombinasjoner ender vi opp med 24 muligheter(!). Hvorfor 24? Se her for mer informasjon. I våre målinger vil vi imidlertid bare fokusere på to av “lettest” detekterbare henfalls-produktene, nemlig
- elektron-positron par
- myon-antimyon par
Tegningene nedenfor visualiserer hvordan det tunge Z bosonet transformerer til et par av slike leptoner.
Tilfeldigvis er elektroner og myoner (og deres antipartikler) stabile nok til at detektoren kan registrere dem. Dette er avgjørende og gjør det mulig å detektere kort-levde partikler som Z bosonet.