Почему π0→γ→e−e+π0→γ→e−e+\pi^0 \rightarrow \gamma \rightarrow e^-e^+ запрещено, а π+→W+→e+νeπ+→W+→e+νe \pi^+\стрелка вправо W^+ \стрелка вправо e^+ \nu_e разрешено?

Я немного смущен, почему распад π 0 → γ → е − е + запрещен. Наивное предположение сказало бы, что промежуточный фотон γ имеет спин 1, исходный пион имеет спин 0 поэтому это нарушает сохранение спина. Однако по тем же соображениям π + → Вт + → е + ν е было бы запрещено, но это не так. Поэтому я не понимаю, почему мы не можем иметь π 0 → γ → е − е + еще есть π + → Вт + → е + ν е . Пожалуйста, может кто-нибудь объяснить? (ps все промежуточные частицы следует считать виртуальными).

С вашей нотацией действительно проблема. 1-тело распадается как π 0 → γ и π 0 → Вт + кинематически запрещены, так как они не могут сохранять ни энергию, ни импульс. Фотон не имеет массы, поэтому вы не можете γ → е + е − или.
@dukwon Извините, я считал все промежуточные частицы виртуальными.
Итак, ваш вопрос касается диаграмм Фейнмана, вносящих вклад в амплитуды распада, а не самих распадов. Важно избегать ловушки слишком буквального понимания диаграмм Фейнмана. Это похоже на дубликат physics.stackexchange.com/q/233076 .

Ответы (2)

Сами КХД и КЭД сохраняют четность. Вывод из этого утверждения состоит в том, что все соответствующие эффективные вершины должны сохранять четность. Единственная муфта из π 0 к γ сохранение четности

л π 0 ≃ π 0 Λ ϵ мю ν α β Ф мю ν Ф α β ,
который не позволяет вашему процессу распада π 0 → γ * → е − е + . Чтобы понять это, заметим, что поля пионов являются псевдоскалярами, а поле фотонов — векторным полем, а тензор Леви-Чивиты ϵ мю ν α β является псевдотензором.

Однако можно построить эффективную вершину, допускающую распад π 0 → е + е − через Z -бозон, т. е. через слабые взаимодействия. Причина в том, что они прямо нарушают паритет. Следовательно, можно построить феноменологическую низкоразмерную вершину эффективного взаимодействия с нарушением четности

л π 0 ′ ≃ Λ ′ ∂ мю π 0 Z мю ,
позволяя процессу распада π 0 → Z * → е + е − .

По той же причине легко построить вершину, нарушающую четность

л π + "=" Λ ~ ∂ мю π + Вт мю − +  hc ,
позволяя вашему процессу распада π + → Вт + * → л + ν л .

Привет, спасибо за ваш ответ, в моих конспектах университетских лекций есть пример распада Дж / ψ частица: Дж / ψ → γ * → д д ¯ согласно тому, что вы сказали здесь, это распад также запрещен - верно?
@Quantumspaghettification : спина Дж / ψ мезон один, допускающий эффективную вершину ϵ мю ν α β Ф мю ν Дж / ψ Ф α β γ .
Итак, это немного сложнее, чем сказать, что нам нужно, чтобы «угловой момент» сохранялся в каждой вершине, или нам нужно сохранять «четность» - нам на самом деле нужна правильная комбинация, чтобы у нас была разрешенная эффективная вершина? Существуют ли какие-либо общие комбинации спина и четности, которые всегда дадут вам разрешенную эффективную вершину?
@Quantumspaghettification: да, комбинируя лоренц-инвариантность и инвариантность по четности, несложно построить все возможные эффективные вершины.

Ваш вопрос можно было бы обобщить: распад пиона на нечетное число фотонов запрещен. Это вывод из теоремы Фурри: четное число фотонов запрещено нечетному числу фотонов. Здесь единственное предположение состоит в том, что сильное взаимодействие и ЭМ процесс сопряжения заряда симметрии.

Что касается второго процесса, поскольку зарядовое сопряжение больше не является симметрией слабого взаимодействия, разрешен процесс распада.

Почему π0→γ→e−e+π0→γ→e−e+\pi^0 \rightarrow \gamma \rightarrow e^-e^+ запрещено, а π+→W+→e+νeπ+→W+→e+νe \pi^+\стрелка вправо W^+ \стрелка вправо e^+ \nu_e разрешено?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v