27. Возможен ли опыт по визуальному наблюдению промежуточных
бозонов W± , например, в пузырьковой, искровой, дрейфовой камере,
ядерных фотоэмульсиях или другом трековом приборе?
Рассмотрим реакцию рождения W±-бозонов
на крупнейшем протон-антипротоном коллайдере TEVATRON (Лаборатория им. Ферми,
США) с энергией каждого пучка 1 ТэВ. Тогда W-бозоны будут рождаться с полной
энергией Е = 1 ТэВ и от точки рождения до распада пройдут расстояние l = τv, где
τ - время жизни W-бозона с учетом релятивистского замедления времени
Среднее время жизни W-бозона в его собственной системе τ0 ≈ ћ/Г ,
где Г - ширина распада W-бозона, равная 2.1 ГэВ. Отсюда
Из релятивистского соотношения для полной энергии
находим скорость
и
Отсюда имеем
т.к. энергия покоя W-бозона (mc2 = 80 ГэВ) много меньше его полной
энергии (E = 1 ТэВ).
l = 3.1·10-25 с × 3·1010 см/с
× (1000 МэВ/80 МэВ) ≈ 10-13 см ≈ 1 Фм.
Таким образом, пробег промежуточного бозона до распада слишком мал (примерно
в 10 раз меньше диаметра ядра), чтобы его можно было наблюдать в любом трековом
приборе.