Как электрон «перерабатывается» в нейтроне?

Говорят, что протон состоит из 2 верхних и 1 нижнего кварков, утонувших в море виртуальных частиц:введите описание изображения здесь

когда электрон захватывается

таким образом, этот процесс превращает ядерный протон в нейтрон и одновременно вызывает испускание электронного нейтрино.

p  +  e−  →  n  +  ν
e

... а нейтрон состоит из 2 нижних кварков и 1 верхнего кваркавведите описание изображения здесь

Можете ли вы прояснить некоторые аспекты этого «процесса», которые я нигде не мог найти?

  • 1) что происходит с электроном? мы знаем, что это элементарная частица, значит, у нее нет внутренней структуры и она может превратиться в фотон только при соединении с позитроном, она сначала превращается в энергию? но в протоне нет под рукой позитрона. Какие шаги ведут от 2u+1d+1e к 2d+1d+v?

  • 2) есть ли качественная разница между зарядом даун-кварка и электрона? может ли электрический заряд возникать из двух разных типов частиц или d-кварк - это просто электрон с массой покоя = энергия = 1,2356 * 10 ^ 20 Гц / 3?

Ответы (2)

Процесс называется захватом электрона , и диаграмма Фейнмана для него такова:

Электронный захват

Верхний кварк испускает виртуальный W + бозон и превращается в нижний кварк. Электрон взаимодействует с W + и превращается в электронное нейтрино.

Это слабое взаимодействие, и слабое взаимодействие может изменить вкус частиц, т. е. превратить кварк в кварк другого типа, а также поменяться местами между лептонами и нейтрино.

Частицы могут превращаться в другие частицы, поскольку все частицы являются возбуждением в квантовом поле . Например, существует квантовое поле электрона, которое пронизывает все пространство-время. Если мы добавим к этому полю квант энергии, оно предстанет в виде электрона. Точно так же мы можем удалить квант энергии из поля электрона, и это заставит электрон исчезнуть.

Электрон может превратиться в электронное нейтрино, потому что энергия может передаваться от поля электрона к полю нейтрино, в результате чего один электрон исчезает, а одно нейтрино появляется. Аналогично для смены кварка сверху вниз.

Мы можем описать испускание W+ также в терминах полевых возбуждений, таких как электрон. Ап-кварк представляет собой возбуждение в поле ап-кварка. Это возбуждение исчезает и отдает свою энергию полю нижнего кварка, где создается нижний кварк. Также возбуждается поле W+ для сохранения заряда.
Чувствуют ли кварки внутри нуклона закон Кулона? Кроме того, не является ли тот же закон несколько несбалансированным между соседними протонами: верхний кварк отталкивает другой и притягивает нижний, не так ли? Сферические внешние электрические поля не являются однородными во всех направлениях, не так ли?
@ user104: Кварки в нуклоне чувствуют все три силы (плюс гравитацию, я полагаю). Неуравновешенная сила, о которой вы говорите, — это сильная сила.

Вы можете думать обо всех процессах, в которых участвуют элементарные частицы, скорее как о процессах, в которых сохраняются величины, называемые зарядами. Так что в слабой реакции захвата электрона изначально присутствует барионный заряд 1 , электрический заряд 0 и лептонный заряд 1 . Поскольку слабое взаимодействие с точностью до малых поправок сохраняет эти числа, то и конечное состояние должно характеризоваться этими значениями. Одним из возможных конечных состояний является нейтрон и электронное нейтрино. Микроскопически это объясняется слабым взаимодействием ты и г кварки через Вт бозон в результате реакции

ты + е → ν е + г

Как электрон «перерабатывается» в нейтроне?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v