W Zerfälle  

Als kleinen eigenen Einstieg in die Teilchenphysik sehen wir uns gleich ein paar Ereignisse an, die der OPAL Detektor aufgenommen hat. In all den hier benutzten Ereignissen sind zwei W-Teilchen enstanden.
Die Produktion eines W⁺W^- Teilchen-Paares (das ⁺ und ^- gibt dabei die elektrische Ladung des Teilchens an) aus der Kollision eines Elektrons und Positrons bei OPAL wird von Physikern schematisch wie folgt dargestellt:

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Nach ca. 10^-25 (das sind 24 Nullen hinter dem Komma und erst dann eine 1) Sekunden, also sehr sehr schnell, zerfallen die W-Teilchen, wodurch wir sie nicht direkt beobachten können. Ein W kann auf zwei Arten zerfallen. Die erste Zerfallsart produziert ein Neutrino und ein Lepton (Elektron oder Myon). Zum Beispiel zeigt die folgende Skizze den Zerfall eines W in ein Myon und ein Myon-Antineutrino:

Die zweite Art des W-Zerfalls produziert zwei Quarks, die wir im Detektor als Teilchenschauer sehen:

Da beide W-Teilchen zerfallen und dabei Teilchen produzieren, sind die Ereignisse etwas komplizierter als bisher. Man erhält verschiedene W⁺W^--Ereignisarten, je nachdem ob W⁺ und W^- in Quarks zerfallen, oder beide in Leptonen, oder eines in Quarks und das andere in Leptonen.

Dies klingt alles recht kompliziert, daher gibt nun es erst einmal ein Beispiel und ein paar Tips zur Erkennung dieser verschiedenen Ereignistypen.

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