Altas Energías

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F´ ısica de Altas Energ´ ıas: Pr´ctica (Manuel Bailera Mart´n) a ı
Las part´ ıculas portadoras que median las interacciones d´biles son las cargadas W + , W − y la Z 0 . Vae mos a observar unpoco m´s estrechamente c´mo puede decaer la part´ a o ıcula Z una vez que es producida. Como Z es neutro, la suma de las cargas de sus productos de desintegraci´n tiene que ser 0. o Por lo tanto el Zdebe decaer en un par part´ ıcula-antipart´ ıcula. El 100% de la probabilidad de desintegraci´n del Z es dividido en grupos de part´ o ıculas de acuerdo a leyes de conservaci´n o adicionales. i) En el10% de las desintegraciones del Z, se producen pares cargados lept´n-antilept´n. Los tres o o tipos posibles de leptones cargados son electr´n-positr´n, muon-antimuon y tau-antitau. Cada o o par esaproximadamente igual de probable. ii) El bos´n Z decae, en el 20% de los casos, en un neutrino-antineutrino. Nuestro detector no es o capaz de detectar los neutrinos ya que apenas interact´an con nada(no tiene carga el´ctrica). u e Los neutrinos son invisibles para nosotros y la unica forma de “observarles” es midiendo si hay ´ energ´ o momento transverso faltante tras la colisi´n. ıa o iii) En el70% de las desintegraciones del Z, se produce un par quark-antiquark. Estos aparecen como chorros de part´ ıculas llamados “jets” en el detector. Nos concentraremos solamente en dos de los modos dedesintegraci´n m´s f´cilmente detectables, la o a a desintegraci´n electr´n-positr´n y la mu´n-antimu´n. o o o o o

Figura 1: Desintegraci´n del bos´n Z 0 en lept´n-antilept´n. o o o o

Disponemosde los resultados de un experimento de colisi´n de dos haces de protones. Estudio aremos las trazas dejadas por las part´ ıculas en el detector. Las se˜ales electr´nicas recogidas por los n odetectores durante una colisi´n pueden ser visualizadas en las llamadas visualizaciones de sucesos. o Estas producen im´genes din´micas que muestran como atraviesan el detector las part´ a a ıculas....