Elektromagnetischer Zerfall eines neutralen Pions

Warum zerfallen neutrale Pionen elektromagnetisch? Andere neutrale Teilchen wie das Neutron zerfallen schwach und geladene Pionen zerfallen schwach.

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Pionen und Neutronen sind Hadronen, zusammengesetzte Teilchen aus Quarks:

  • Neutronen sind Baryonen, dh aus u D D Kombination von u (auf und D (Down-) Quarks.
  • Geladene Pionen sind Mesonen, dh sie bestehen aus einer Kombination von Quark und Antiquark (gekennzeichnet durch den Balken über dem Buchstaben): π + ( u D ¯ ) , π ( D u ¯ ) , π 0 ( u u ¯  oder  D D ¯ )

Aus diesen Informationen und dem Wissen, dass in EM nur eine Art von Scheitelpunkt erlaubt ist (Photon, Fermion rein, Fermion raus), können Sie sehen, wie das neutrale Pion zerfällt:

neutraler Pion-Zerfall

Andererseits hat man für geladene Pionen ein Quark ohne das entsprechende Antiquark, man kann sie nicht einfach durch EM-Vertices loswerden, da die Vertices auf beiden Beinen das gleiche Fermion haben.

Denken Sie auch an die elektrische Ladung - Photonen tragen keine Ladung, aber das anfänglich geladene Pion schon.