Распад пиона в физике элементарных частиц

Я прохожу курс физики элементарных частиц, и в качестве текста мы используем «Введение Перкинса в физику высоких энергий». Я смотрю на проблему 1.7. Он спрашивает,

π 0 → е − + е +
разрешено или запрещено Стандартной моделью, основанной на законах сохранения. Я чувствую, что это не нарушает ни одного из них. Очевидно, что энергия и импульс могут сохраняться, заряд сохраняется, число лептонов сохраняется и т. д. Однако я знаю, что распад Далица — очень похожий процесс, но пион распадается на
π 0 → е − + е + + γ
так чувствую, как будто я, должно быть, что-то упустил из виду. Я был бы очень признателен, если бы кто-то мог указать мне в правильном направлении.

Учитывайте также четность и угловой момент.
Спасибо! Я посмотрю на это немного больше и дам вам знать, если я придумаю что-нибудь.

Ответы (1)

С π 0 является псевдоскалярной частицей, мы имеем

⟨ 0 | Дж е м мю | π 0 ⟩ "=" 0 ,
а пион не может распасться на два лептона простым обменом фотонами. В Стандартной модели главным вкладом в этот процесс являются блочная диаграмма и Z 0 обмена, как вы можете видеть на рис. 1 из arXiv:0806.4782 (заменяет с кварк легким кварком). Поэтому этот процесс разрешен в СМ, но сильно подавлен.

С другой стороны, если у вас есть фотон в конечном состоянии, вы можете получить электромагнитный распад на уровне дерева, как показано на третьей диаграмме того же рисунка.

Разницу между этими двумя процессами легко увидеть из экспериментальных измерений, поскольку коэффициент ветвления порядка 10 − 8 для первого распада, пока он порядка 10 − 2 для распада Далитца (см. PDG ).

Распад пиона в физике элементарных частиц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v