| Zwieńczenie modelu standardowego |
|
|
| Zwieńczenie modelu standardowego
|
|
|
| o roku 1992 zarejestrowano w UA-1 i UA-2 oraz w nowym dziecku tewatronu – detektorze CDF – tysiące zdarzeń z udziałem cząstek W. Wiadomo teraz, że masa W wynosi 79,31 GeV*. W CERN zebrano około dwóch milionów cząstek Z0 w tak zwanej fabryce cząstek Z0, czyli w LEP (Large Electron-Positron Storage Ring) – kołowym akceleratorze elektronów, którego obwód ma 27 kilometrów. Zmierzono masę tej cząstki. Wynosi ona 91,188 GeV.
|
| Niektóre akceleratory stały się fabrykami cząstek. Pierwsze z nich – w Los Alamos, Vancouver i Zurychu – wytwarzały piony. W Kanadzie obecnie projektuje się wytwórnię kaonów. Hiszpania pragnie mieć fabrykę taonów i kwarków powabnych. Złożono już trzy czy cztery propozycje budowy wytwórni kwarków b, a fabryka cząstek Z0 w CERN w 1992 roku działała już pełną parą. W SLAC mniejsze przedsięwzięcie tego typu zasługuje raczej na miano warsztatu lub butiku.
|
Po co nam te fabryki? Dzięki nim można bardzo szczegółowo badać, co się dzieje podczas produkcji cząstek, zwłaszcza tych bardziej masywnych, które rozpadają się na wiele różnych sposobów. Chcemy zdobyć wiele tysięcy próbek zdarzeń każdego typu. Ciężka cząstka Z0 przestaje istnieć na wiele sposobów, z których można się sporo dowiedzieć o słabym i elektrosłabym oddziaływaniu. Bardzo pouczające jest także zwracanie uwagi na to, czego tam nie ma. Jeśli na przykład masa kwarka t jest mniejsza niż połowa masy Z0, to mamy (obowiązkową) reakcję Z0  t + anty-t. Oznacza to, że Z0, wprawdzie rzadko, ale może się rozpaść na mezon składający się z kwarka t złączonego ze swym antykwarkiem. Jak już wspominałem, jest znacznie bardziej prawdopodobne, że rozpadnie się na parę elektron-pozyton, parę mionów czy mezon złożony z kwarków b i anty-b. Teoria odniosła wielki sukces w przewidywaniu prawdopodobieństwa pojawiania się tych par, dlatego wierzymy, że równie trafnie przewiduje szanse powstania cząstki t i anty-t. Jeśli wytworzymy dostatecznie dużo cząstek Z0, to zgodnie z rachunkiem prawdopodobieństwa możemy się spodziewać, że znajdziemy dane świadczące o istnieniu kwarka t. Jednak pośród milionów cząstek Z0, powołanych do życia w CERN, Fermilabie i innych miejscach, nie zaobserwowano jeszcze tego konkretnego rozpadu. Mówi nam to coś istotnego na temat kwarka t: jego masa musi być większa niż połowa masy cząstki Z0. Dlatego właśnie Z0 nie może go wyprodukować.
|
|
| * Najnowsze pomiary pozwoliły ustalić, że masa cząstki W równa się 80,33 ± 0,17 GeV (przyp. red.).
|
|
