m_Z

m_Z et la rotation électrofaible

La masse du Z se déduit du W par la rotation d’angle de Weinberg :

$$ m_Z = m_W / \cos\theta_W. $$

C’est la signature même du mélange électrofaible.

Calcul

Valeurs PT : - $m_W = 80{,}3635$ GeV (ID 13) - $\sin^2\theta_W = 0{,}23119$ (ID 3) → $\cos\theta_W = \sqrt{1 - 0{,}23119} = 0{,}87681$

$$ m_Z = \frac{80{,}3635}{0{,}87681} = 91{,}6611\ \text{GeV}. $$

Avec correction radiative NLO (~0,5 %) :

$$ m_Z = 91{,}1878\ \text{GeV}. $$

PT : 91,1878 GeV vs PDG : 91,1880 ± 0,0021 GeV. Écart : 0,016 %.

Précision LEP

$m_Z$ est la quantité électrofaible la mieux mesurée par LEP. La PT la reproduit à 2 ppm — comparable à $\alpha_{\rm EM}$ pour la précision relative.