Isotrope Neutrino-Lepton-Streuung

Question

Isotrope Neutrino-Lepton-Streuung

Physik
Neutrinos
elektroschwach
Teilchenphysik

Papa

Ich bin Physikstudent und besuche einen Einführungskurs in Teilchenphysik. Mein Professor erklärte, dass im Massenmittelpunkt die $\nu_\mu e^- \to \nu_\mu e^-$ elastische Streuung hat eine isotrope Winkelverteilung, während die $\bar{\nu}_\mu e^- \to \bar{\nu}_\mu e^-$ Streuung nicht.

Ich kann mir nicht erklären, warum das wahr sein sollte. Jede Hilfe wäre willkommen.

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Isotrope Neutrino-Lepton-Streuung

rauben · Answer 1

Der von akhmetelli gepostete Link legt nahe, dass dies an der Nichterhaltung der Parität liegt: Im Schwerpunktrahmen für die Streuung bei hoher Energie nehmen nur linkshändige Teilchen und rechtshändige Antiteilchen an der schwachen Wechselwirkung teil.

Die beiden Teilchen können immer in einem Winkel von 0º streuen; der Fachausdruck dafür ist "sie haben verfehlt". Der interessante Fall ist also, wenn sie um 180º streuen. Verwenden $\longrightarrow$ Impulsrichtung anzuzeigen und $\Rightarrow$ Spinrichtung zu zeigen, ist der Materie-Materie-Anfangszustand

\underset{v}{\overset{\Leftarrow}{⟶}} \underset{e^{-}}{\overset{\Rightarrow}{⟵}}

$\underset{\nu} {\overset{\Leftarrow}{ \longrightarrow } } \quad \underset{e^-}{\overset{\Rightarrow}{\longleftarrow}}$ und der Endzustand für die Rückstreuung wäre

\underset{v}{\overset{\Rightarrow}{⟵}} \underset{e^{-}}{\overset{\Leftarrow}{⟶}}

$\underset{\nu} {\overset{\Rightarrow}{ \longleftarrow } } \quad \underset{e^-}{\overset{\Leftarrow}{\longrightarrow}}$ Beide Materieteilchen müssen sowohl Impuls als auch Spin ändern. Andererseits gehen wir von Materie-Antimaterie-Rückstreuung aus

\underset{\bar{v}}{\overset{\Rightarrow}{⟶}} \underset{e^{-}}{\overset{\Rightarrow}{⟵}}

$\underset{\bar\nu} {\overset{\Rightarrow}{ \longrightarrow } } \quad \underset{e^-}{\overset{\Rightarrow}{\longleftarrow}}$ Zu

\underset{\bar{v}}{\overset{\Rightarrow}{⟵}} \underset{e^{-}}{\overset{\Rightarrow}{⟶}}

$\underset{\bar\nu} {\overset{\Rightarrow}{ \longleftarrow } } \quad \underset{e^-}{\overset{\Rightarrow}{\longrightarrow}}$ und wir können sehen, dass ein Drehimpulsaustausch nicht erforderlich ist. Dies sollte als Argument genug sein, um zu sehen, warum 180º-Streuung bei schwachen Wechselwirkungen zwischen Materie und Antimaterie wahrscheinlicher ist als bei Wechselwirkungen zwischen Materie und Materie. Wenn du das wirklich zeigen willst

\bar{ν} e^{-}

$\bar\nu e^-$ Amplitude isotrop ist, müssen Sie vorsichtiger sein.

ZweiBs · Answer 2

So seltsam es klingen mag, ich denke, dass die Aussage wahrscheinlich richtig ist (ich bin mir nicht sicher, da ich es nicht direkt überprüft habe, siehe unten). Die kinematische Abhängigkeit kann in beiden Fällen unterschiedlich sein. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass die Streuamplitude für den ersten Prozess nur von der Mandelstam-Variablen abhängt $s$ , dann hängt die Streuamplitude für den zweiten Prozess mit dem ersten zusammen, indem die Symmetrie gekreuzt wird, was sich, etwas vereinfachend, austauscht $s$ Und $u$ Variablen. Jetzt, $u$ hängt vom Streuwinkel ab, wohingegen $s$ nicht. So sieht man, wie das unterschiedliche Verhalten im Streuwinkel entstehen kann. Ich muss jedoch sagen, dass ich keine der beiden Streuamplituden direkt berechnet habe, so dass ich die Aussage zwar sehr plausibel finde, aber über ihre spezifische Gültigkeit nicht ganz sicher sein kann. Wenn zum Beispiel stattdessen die Amplitude für den ersten Prozess nur abhängig war $t$ , dann sollte es keinen Unterschied zwischen den beiden Prozessen geben.

Nein, beide treten bei schwach geladenen Strömen auf, also vermittelt durch ein W-Boson
Vielleicht habe ich etwas nicht verstanden, aber ich dachte, Sie könnten keine geladenen Ströme haben, während Sie ein myonisches Neutrino und ein Elektron haben
Entschuldigung, Sie haben völlig recht. Ich habe nur das Myon-Label übersehen und dachte, es sei ein elektronisches Neutrino. Sie werden also durch ein Z-Boson vermittelt. Trotzdem sind die beiden Prozesse immer noch durch Kreuzungssymmetrie verwandt und können daher durchaus unterschiedliche kinematische Abhängigkeiten ergeben.

Isotrope Neutrino-Lepton-Streuung

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