Z-bosoni

Z 0 -bosoni  ( Z 0 )
Yhdiste perushiukkanen
Perhe bosoni
Ryhmä mittaa bosonia
Osallistuu vuorovaikutukseen gravitaatio [1] ,
heikko ,
sähkömagneettinen
Antihiukkanen hänelle itselleen
Tyyppien lukumäärä yksi
Paino 91,1876±0,0021  GeV / s 2 [2]
Elinikä ~3⋅10 −25 s
Teoreettisesti perusteltu Glashow , Weinberg , Salam ( 1968 )
Löytyi yhteiset kokeet UA1 ja UA2 , 1983
kvanttiluvut
Sähkövaraus 0
värimaksu 0
baryonin numero 0
Pyöritä 1 h
Pyörimistilojen lukumäärä 3
Heikko ylilataus 0

Z-bosoni  on heikon vuorovaikutuksen perushiukkaskantaja. Nimi tulee englannin sanan Z ero (nolla) ensimmäisestä kirjaimesta, joka vastaa hiukkasen varausta. Sen löytöä CERNissä vuonna 1983 pidetään yhtenä Standard-mallin tärkeimmistä onnistumisista .

Perusominaisuudet

Z-bosoni on sähköheikon vuorovaikutuksen teoriassa Wo - bosonin ja Bo-bosonin "seos" . Fotonilla on sama ominaisuus.

Z-bosonin massa on lähes 97 kertaa suurempi kuin protonin massa ja on suunnilleen yhtä suuri kuin 91,2 GeV / c 2 . Bosonin massa on erittäin tärkeä heikon voiman ymmärtämiseksi, koska suuri massa rajoittaa vaikutussädettä.

Z-bosonilla ei ole varausta missään vuorovaikutuksessa, joten ainoa havaittava Z-bosonien vaihdon vaikutus on liikemäärä.

Ennustus

QED : n menestyksen jälkeen sähkömagnetismin ennustamisessa alettiin rakentaa samanlaista teoriaa heikolle vuorovaikutukselle. On mahdollista saada teoria sähköheikosta vuorovaikutuksesta, joka selitti sekä heikon että sähkömagneettisen vuorovaikutuksen. Teorian loivat Steven Weinberg , Sheldon Glashow ja Abdus Salam , josta he kolme saivat yhdessä vuoden 1979 fysiikan Nobel-palkinnon. Teoria ennusti beetahajoamista säätelevien W-bosonien lisäksi myös tuolloin löytämättömän Z-bosonin.

Ainoa teorian ongelma oli bosonien massat - ryhmä kuvasi täysin niiden käyttäytymisen , mutta siinä hiukkasten on oltava massattomia. Tämä tarkoitti, että täytyy olla jokin mekanismi, joka rikkoo symmetrian ja antaa massan. Tämä mekanismi tunnetaan Higgsin mekanismina , ja sitä säätelevää hiukkasta kutsutaan Higgsin bosoniksi .

Discovery

Vuonna 1973 tehtiin havaintoja elektronin ja neutriinon välisistä vuorovaikutuksista, joita sähköheikon vuorovaikutuksen teoria ennusti. Valtavassa " Gargamel " -kuplakammiossa, jota säteilytti kiihdytin neutriinosäde, havaittiin elektronien jälkiä, jotka yhtäkkiä alkoivat liikkua. Tämä ilmiö tulkittiin neutrinon ja elektronin vuorovaikutukseksi näkymättömän Z-bosonin vaihdon kautta. Neutriinoja on myös erittäin vaikea havaita, joten ainoa havaittavissa oleva vaikutus on elektronin vuorovaikutuksen jälkeen saama vauhti.

Bosoneja oli mahdollista tarkkailla suoraan vain voimakkaiden kiihdyttimien myötä. Ensimmäinen näistä oli UA1- ja UA2- ilmaisimilla varustettu Super Proton Synchrotron (SPS) , joka osoitti W-bosonin olemassaolon Carlo Rubbian ja Simon van der Meerin johtamien kokeiden seurauksena . Hiukkaset syntyivät protonien ja antiprotonien törmäyssäteiden törmäyksissä. Rubbia ja Van der Meer saivat vuoden 1984 fysiikan Nobelin palkinnon vain puolitoista vuotta löytönsä jälkeen, mikä on tavallisesti konservatiivisen Nobel-säätiön epätavallinen liike.

Decay

Z-bosonissa on 2 päähajoamiskanavaa [2] :

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Hämmästyttävä maailma atomiytimen sisällä. Luennon jälkeiset kysymykset Arkistoitu 15. heinäkuuta 2015. , FIAN, 11. syyskuuta 2007
  2. ↑ 1 2 J. Beringer et ai . (Particle Data Group), Phys. Rev. D86, 010001 (2012). Mittaribosonit, Z - bosonit. Saatavilla osoitteessa pdglive.lbl.gov Arkistoitu alkuperäisestä 12. heinäkuuta 2012.  (Englanti)

Linkit