Z olayları
Sizin buradaki zorlu göreviniz Z bozonunun üretilmiş olduğu çarpışmaları seçmek olacak. Fakat, Z bozonu gerçekte çok kütleli bir parçacık ve sadece 3x10-25 saniye yaşayabilirken bunu siz nasıl yapabileceksiniz?
Bu süreyi açıkça yazmak gerekirse, bu 0.0000000000000000000000003 saniyedir. Bu kadar kısa bir zamanı ölçebilecek bir alet henüz yok!
Eğer Z bozonu hemencecik kaybolan bir parçacıksa, Z bozonunu nasıl göreceksiniz? Cevap: Çeşitli yollarla bozunan Z bozonunun nasıl bozunduğu ya da "öldüğü" bilgisi ile.
Doğal olarak, Z bozunması süreci Doğa kanunlarına uymak zorundadır. Z bozonu nötr yani yükü sıfır olduğu için bozunma ürünlerinin yükü de sıfıra eşit olmalıdır. Böylece, eğer Z bozonu iki parçacığa bozunursa, bunlar parçacık-karşıt parçacık çifti olmalıdır.
İzin verilen tüm lepton ve kuark çeşitlerinin kombinasyonu 24 olasılık vermektedir (!). Neden 24? Daha fazla bilgi için buraya bakınız. Fakat bizim ölçümlerimizde en kolay gözlemlenebilen bozunma ürünlerinin olduğu iki duruma odaklanacağız, şöyle ki
- elektron-pozitron çifti
- müon-karşıt müon çifti
Aşağıdaki karikatür çizimleri kütleli Z bozonunun leptonlara nasıl bozunduğunu resmektedir.
Elektronlar ve müonlar (ve onların karşıt parçacıkları) dedektörde kaydedilmeye yetecek kadar kararlıdırlar. Bu çok önemlidir ve Z bozonu gibi kısa yaşayan parçacıkların gözlemlenmesini sağlarlar.