Teilchenerzeugung in e⁺e^--Kollisionen

Zusammenfassung

Bisher haben wir nur die leichten Quarks u und d sowie die aus ihnen zusammengesetzten Hadronen diskutiert. Den leichtesten Zugang zu den schwereren Quarks eröffnet die Teilchenproduktion in e⁺e^--Kollisionen. Freie Elektronen und Positronen lassen sich relativ leicht erzeugen und können dann in Ringbeschleunigern beschleunigt, gespeichert und zur Kollision gebracht werden. Bei der Kollision und Annihilation von Elektron und Positron können alle elektromagnetisch und schwach wechselwirkenden Teilchen erzeugt werden, sofern die Energie der Teilchenstrahlen hoch genug ist. In der elektromagnetischen Wechselwirkung annihilieren Elektron und Positron in ein virtuelles Photon, das sofort wieder in ein Paar geladener Elementarteilchen zerfällt. In der schwachen Wechselwirkung ist das Austauschteilchen das schwere Vektor-boson Z° (vgl. Diagramm). Das Symbol f steht für ein elementares Fermion (Quark oder Lepton) und f für sein Antiteilchen. Das ff-System muß die Quantenzahlen des Photons bzw. des Z° tragen.