W- ja Z-bosonit

Wikipedia
Ohjattu sivulta W-bosoni
Loikkaa: valikkoon, hakuun
W- ja Z-bosonit
Rakenne Alkeishiukkanen
Perhe Bosoni
Ryhmä Mittabosoni
Vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus
Löydetty 1983[1]
Symboli W+, W-, Z
Massa W: 80,398±0,025 GeV/c2
Z: 91,1876±0,0021 GeV/c2
Sähkövaraus W-: -1 e
W+: +1 e
Z: 0 e
Spin 1

Fysiikassa W- ja Z-bosonit ovat alkeishiukkasia, jotka välittävät heikkoa ydinvoimaa. Niiden löytämistä CERNissä vuonna 1983 on pidetty hiukkasfysiikan standardimallin merkittävimpänä onnistumisena.

Nimitys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

W-hiukkanen on saanut nimen heikosta ydinvoimasta (weak). Z-hiukkanen on saanut nimen puolileikillisesti siitä, että sen sanottiin olevan viimeinen hiukkanen, joka tarvitsi löytää. Toisen selityksen mukaan Z-hiukkanen sai nimensä siitä tosiasiasta, että sen sähkövaraus on nolla (zero).

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

W- ja Z-bosoneilla on hiukkasfysiikan skaalassa hyvin suuri massa. W-bosonin massa on noin 80 GeV/c², Z-bosonin massa on puolestaan noin 91 GeV/c². Suuresta massasta johtuen niiden välittämän heikon vuorovaikutuksen kantama on hyvin lyhyt, suuruusluokkaa 10-17 m. Sekä W- että Z-bosonien spin on yksi.

Kaikki heikon vuorovaikutuksen välittäjäbosonit hajoavat hyvin nopeasti. Esimerkkejä hajoamiskanavista ovat

W^{+}\rightarrow e^{+}+\nu_{e},
W^{-}\rightarrow \mu^{-}+\overline{\nu_{\mu}} ja
Z^{0}\rightarrow e^{+}+e^{-} .

Jokaisella näistä on lukuisia muitakin hajoamiskanavia.

CERNin LEP-kiihdytintä käytettiin loppuvaiheessa Z-bosonitehtaana. Näiden Z-bosonin hajoamisreaktioihin perustuneiden kokeiden perusteella on mm. onnistuttu osoittamaan, että kevyitä neutriinolajeja on tasan kolme.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. David Griffths: Introduction To Elementary Particles, s. 46. Wiley, 1987. ISBN 0-471-60386-4. (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.