Распад нейтрального каона на два пиона и сохранение углового момента

Мне задают следующий вопрос: A kaon К 0 распадается на два пиона π 0 , являясь этими двумя пионными частицами с нулевым спином. Используя закон сохранения углового момента и тот факт, что два пиона являются идентичными частицами, проанализируйте, какие ограничения накладываются на спин пиона. К 0 .

Этот вопрос находится на экзамене по вводному курсу квантовой механики, поэтому ответ должен быть простым и не касаться кварков. Вот что я сделал:

Прежде всего, я записал наиболее общее начальное и конечное состояние как

введите описание изображения здесь

Зная, что пионы являются частицами с нулевым спином, поскольку вопрос указывает на это, мы имеем, что с π 0 0 так что конечное состояние может быть сведено к

введите описание изображения здесь

Теперь я рассматриваю центр масс системы. В этой системе мы должны иметь все орбитальные угловые моменты равными нулю, потому что 1) каон покоится и 2) пионы испускаются в радиальных направлениях (я предполагаю это). Таким образом, начальное и конечное состояния становятся

введите описание изображения здесь

Наконец, я применяю закон сохранения углового момента. Конечный угловой момент равен нулю, поэтому он должен быть начальным полным угловым моментом, поэтому спин каона должен быть равен нулю.

У меня есть сомнения по поводу этого ответа, потому что я никогда не использовал тот факт, что пионы являются идентичными частицами... Как вы думаете, правильно ли я поступил?

Ответы (3)

Поскольку пионы не имеют спина, они должны находиться в состоянии, орбитальный угловой момент которого равен спину каона.

Поскольку это идентичные бозоны, они должны быть в состоянии, даже если их метки поменялись местами.

Это означает, что они должны быть в состоянии, где L четно. Значит спин каона должен быть 0,2,4... А не 1,3,5...

Примечание. р 0 , который имеет спин 1, распадается на π + π но нет π 0 π 0 .

Орбитальный угловой момент, который вы приписываете пионам, связан с орбитой кварков внутри каждого пиона? В противном случае я не могу понять, как две невзаимодействующие частицы, разлетающиеся радиально, могут иметь угловой момент.
Ничего общего с кварками. Пионы не разлетаются радиально. У них одинаковый и противоположный импульс, но между их траекториями есть смещение (слишком малое, чтобы его можно было измерить напрямую).

Единственной логикой мне кажется то, что угловой момент входит в движение кварков, из которых состоят пионы.

Система двух пионов может иметь угловой момент. Без измерения этого невозможно сделать вывод о спине каона.

Как две невзаимодействующие частицы, движущиеся радиально, могут иметь угловой момент, отличный от спина?