Untersuchung der Effizienz und Reinheit von b-Jet-Zuordnungen in ...

2.1 Standardmodell der Teilchenphysik
Abbildung 2.5: Zerfall des Pions in ein e − und ein ¯ν e über die schwache Wechselwirkung, [6].
V CKM =
⎛
⎜
⎝
0.97419 ± 0.00022 0.2257 ± 0.0010 0.00359 ± 0.00016
0.2256 ± 0.0010 0.97334 ± 0.00023 0.0415 +0.0010
−0.0011
0.00874 +0.00026
−0.00037 0.0407 ± 0.0010 0.999133 +0.000044
−0.000043
⎞
⎟
⎠ (2.4)
Ein Beispiel für einen schwachen Zerfall innerhalb einer Generation ist in Abb. 2.5 dargestellt.
In der Abbildung zerfällt ein π − mittels schwacher Wechselwirkung über ein W − in ein e − und
ein ¯ν e [6]. Dieser Zerfall des W wird auch als leptonisch bezeichnet, da das Endprodukt zwei
Leptonen sind. Entsprechend nennt man den Zerfall des W-Bosons in zwei Quarks hadronischen
Zerfall.
2.1.4 Starke Wechselwirkung
Die starke Wechselwirkung, induziert durch acht Gluonen, wirkt nur auf Quarks. Quarks besitzen
jeweils eine von drei Farbladungen, die rot, blau oder grün sein kann; ihre Antipartner
besitzen die entsprechenden Antiladungen antirot, antiblau und antigrün. Die Gluonen bestehen
jeweils aus einer Farb- und Antifarbladung durch die ein Quark und ein Antiquark mit
entgegengesetzter Farbe zu einem Meson, oder drei Quarks mit jeweils unterschiedlicher Farbe
zu Baryonen verbunden werden. Aus diesem Grund wird die starke Wechselwirkung auch als
Quantenchromodynamik (QCD) bezeichnet.
Mesonen und Baryonen werden auch als Hadronen bezeichnet und sind immer farbneutral. Die
Quarks aus denen sie bestehen werden dann auch Partonen genannt. Beispiele für Baryonen sind
das Proton und das Neutron (Abb. 2.2). Diese Bestehen aus den Quarks (oder Partonen) uud
(Proton) und udd (Neutron).
Außerdem können Gluonen aufgrund ihrer Farbladung auch an andere Gluonen koppeln.
Quarks sind in der Natur bisher nur in Mesonen oder Baryonen gefunden worden und nicht
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