Zerfall des Z-Bosons

Wegen der Form der starken Kraft sind Quarks nie frei. Die grundlegenden Wechselwirkungen von Quarks mit den schwachen und elektromagnetischen und starken Kräften werden erfolgreich in QFT unter Verwendung von Feynman-Diagrammen berechnet, wobei die geeigneten Träger ausgetauscht werden, Gluonen für stark, Photonen für elektromagnetisch und Z und W für schwach.

Das linke ist das Diagramm erster Ordnung für die mu+mu-Erzeugung und das rechte für qq_bar einer bestimmten Farbe anticolor.

Myonen hingegen sind frei, Quarks können nicht frei existieren, sie müssen sich qq_bar-Paare der entsprechenden Farben schnappen, damit ein farbneutraler Zustand von mindestens zwei Hadronen aufgebaut werden muss. Bei der Energie, die von einem Z beim Massenzerfall verfügbar ist, erzeugt dies Quark-Jets aufgrund der Ausbreitung starker Wechselwirkungen.

die gesamte Energie des einzelnen Quarks wird nach der Quantenchromodynamik auf eine Anzahl von Hadronen verteilt, da die Energie jedes Quarks die Hälfte der Masse des Z im Massenmittelpunkt ist.

Es besagt, dass der Zerfall von Z zu Hadronen aufgrund des Faktors 3 von Farben einen großen Wirkungsquerschnitt hat. Aber ich meine, warum funktioniert der Farbfaktor dann nicht für einzelne Quarks?

Im Standardmodell gibt es die Quarks in drei Farben, und jedes Farb-Antifarbpaar zählt so viel wie der Zerfall zu einem mu+mu-, also gibt es mehr hadronische Zerfälle, während die Leptonen in einzelnen Elektronen und Myon und Tau vorkommen, trennbar, für die Quarks in der Tabelle der Elementarteilchen.

In diesem Sinne ist, wenn die Energie des einfallenden Elektron-Positrons innerhalb der Massenbreite des Z liegt, die Entstehung von q q_Balkenpaaren einer gegebenen Farbe so wahrscheinlich wie ein Neutrino-Antineutrino . Der Farbfaktor geht in alle QCD-Berechnungen ein.

Warum sprechen wir dann über die Zerfallsbreite des Z-Bosons zu Hadronen?

Es ist die Summe aller möglichen Zerfälle zu einzelnen Quarks multipliziert mit ihren Farbzahlen. Man listet zB bottom_red, bottom_blue, bottom_green nicht in der Elementarteilchenliste auf, es versteht sich und eine einfachere Tabelle. Die Wahrscheinlichkeiten lassen sich mit dem Standardmodell der Teilchenphysik berechnen und sind durch die Messungen gut validiert.