Рождение Z-бозонов в столкновениях

Оптимальный способ рождения Z-частицы на встречных пучках :

Образование -бозона должно выглядеть как резонанс при с шириной ГэВ. Сечение образования данного конечного состояния в резонансе дается формулой Брейта — Вигнера:

Здесь - спин Z-бозона. Множитель 2-2 в знаменателе возник от усреднения по спннам электрона и позитрона,

Предположим, что мы попали в резонанс, т. е.

и хотим найти в этом случае полное сечение, т. е. Имеем

Следовательно, встречные электрон-позитронные пучки с энергией примерно ГэВ и светимостью давали бы несколько -бозонов в секунду. Это была бы настоящая фабрика -бозонов. Поучительно сравнить резонансное сечение процесса

с электромагнитным рождением

при Первое сечение равно второе — Их отношение

Заметим, что ожидаемое разрешение по энергии встречных пучков при порядка 100 МэВ, что существенно меньше ширины -бозона.