Почему типичное время жизни так сильно отличается в зависимости от типа взаимодействия?

Почему т так отличается, когда дело доходит до квантовой электродинамики ( 10 − 16 с), квантовая ароматодинамика ( > 10 − 13 s) и квантовой хромодинамики ( 10 − 23 с)?

Имеет ли это какое-то отношение к константам связи, как это предлагается в комментариях ниже? Они есть α "=" 1 / 137 ≈ 0,0073 (для КЭД), α Вт ≈ 1 / 29 ≈ 0,034 (QFD) и α С ≈ 0,12 (КХД). QFD имеет самый длинный типичный срок службы, хотя у него средняя константа связи, поэтому я не уверен, что вижу прямую связь.

Подсказка: записали ли вы также относительные связи каждого взаимодействия?
@CosmasZachos Под относительными связями вы имеете в виду, например, рассчитать α Вт / α С ?
@CosmasZachos Думаю, для меня будет лучше, если я попытаюсь сравнить QED и QFD ... Итак, в моих заметках к курсу пропагатор для слабых взаимодействий ∝ г Вт 2 д 2 − М Вт 2 верно? И что пропагатор КЭД ∝ 1 д 2 − М Икс 2 где М Икс может быть 0 если виртуальная частица фотон или м е для электрона. Для простоты я бы сравнил г Вт 2 д 2 − М Вт 2 и 1 д 2 , но тогда результат г Вт 2 1 − М Вт 2 / д 2 и я не могу устранить д 2 в моих расчетах. Правильно ли я Вас понял, и если да, то ошибаюсь ли я с пропагандистами?
Да, в широком смысле... если вы хотите получить редукционистское обобщение, что сложно... В идеале вы должны взять затухания, сравнимые по задействованному эффективному q , и возвести в квадрат амплитуду... большинство сильных распадов не Таким образом, они подавлены, поэтому они могут служить критерием - 1 для сравнения ...
Что такое КФД? Подсказка: мы уже знаем, что такое «Q» и «D».
@CosmasZachos Хорошо, я понял эту идею, я просто подумал, прежде чем публиковать, что может быть более простой способ увидеть это. Но это все равно удовлетворительный ответ, большое спасибо!
@JEB QFD описывает взаимодействия, которые подразумевают изменение вкуса, если вы это имеете в виду?
@Julien Я слышал о QHD, но никогда не слышал о слабом взаимодействии, называемом QFD. Это странный термин, так как вкус ничего не опосредует... с → г не происходит, потому что аромат распространяется через с ¯ г медиатор - нет, это просто угол Кабиббо.
Да неужели? Так Гриффитс называет квантовую теорию поля слабых взаимодействий.

Ответы (1)

Короткий ответ - указанная выше относительная прочность муфт; за исключением того, что обычно слабый распад будет включать в себя пропагатор W в амплитуде и, следовательно, квадрат этого в скорости. Таким образом, для переданных импульсов q , меньших, чем всего несколько сотен МэВ переданной доступной энергии, участвующих в распадах легких адронов, это может легко дать вам 8 порядков подавления скоростей распада слабых по сравнению с EM. Таким образом, W- пропагатор, константа Ферми, — это то, что действительно делает слабые распады слабыми (долгоживущими). Напомним, мы сравниваем через безразмерные величины.

Для распадов легких мезонов мы так далеки от пертурбативной КХД, поэтому мы могли бы также принять низкоэнергетическую эффективную сильную связь равной 1. Текущая связь КХД еще не стала здесь актуальной. Часто доступный импульс, также отображаемый в списках PDG, управляет фазовым пространством и скоростью.

Но сильное время жизни встречается повсюду, если вы проверите таблицы PDG. Я предпочитаю ширину, так как М е В ≈ 1 / ( 6 ⋅ 10 − 22 с ) . Сильный ππ-распад ρ имеет ширину 150 МэВ. В отличие от этого, электромагнитным братом этого является ππγ, подавленный на 2 порядка по скорости, так что просто α , хорошо.

Теперь посмотрите на сильное затухание φ , в 40 раз медленнее, чем у ρ . В разложении много помоев - см. ниже.

Посмотрите на слабый распад заряженного K до ππ , подавленный на 14 порядков относительно скорости сильного распада ρ . Итак, можно ли получить подавление амплитуды на 7 порядков , дико играя с цифрами? Ну да: 2 заказа от α Вт , и 5 из ( д / М Вт ) 2 в пропагаторе... W в 160 раз массивнее максимально доступного импульса 200 МэВ в распаде.

Ничто не сравнится с точными формулами, конечно, но вы должны быть в состоянии вывести числа PDG в пределах пары порядков, особенно путем сравнения безразмерных отношений, «при прочих равных условиях».

Конечно, неожиданно подавленные или повышенные показатели могут быть ключом к чему-то. (Относительная узость φ , показанная выше, натолкнула Цвейга на героическую счастливую идею кварков более полувека назад.) Чрезвычайно медленный слабый распад нейтрона, 15 минут, является особенностью подавления фазового пространства абсурдно малым доступным переданный импульс q ≪ 1 МэВ.

Почему типичное время жизни так сильно отличается в зависимости от типа взаимодействия?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v