In fisica subnucleare si ritiene che le interazioni tra particelle elementari si manifestino mediante lo scambio di particelle dette bosoni vettori. Per l’interazione elettromagnetica il fotone gioca il ruolo di mediatore, mentre per l’interazione debole uno dei mediatori e’ il bosone Z0, che decade quasi immediatamente; solo i suoi prodotti di decadimento possono essere osservati dagli apparati sperimentali.
La figura in alto mostra il primo “evento”, osservato nel 1983 dall’esperimento UA1, segnalante la produzione di un bosone Z0; l’esperimento, diretto da Carlo Rubbia, e’ stato effettuato al collisionatore protone-antiprotone del CERN.
L’immagine in basso mostra il primo “evento” osservato nel 1997 al LEP in cui l’interazione fra un elettrone e un positrone produce una coppia di bosoni Z0 che decadono entrambi in leptoni: il primo Z0 decade in un elettrone e un positrone (e-, e+), il secondo in due leptoni tau (t-, t+); anche i tau decadono prima di raggiungere il rivelatore, e solo alcuni prodotti di decadimento sono osservati, in questo caso un muone m+ e un pione p-.
Alle energie del LEP le interazioni debole ed elettromagnetica sono unificate nell’interazione elettrodebole.
Il CERN, situato a Ginevra, Svizzera, e’ il piu’ grande laboratorio di fisica subnucleare.