Ist die langreichweitige Neutron-Antineutron-Wechselwirkung abstoßend oder anziehend?

Ich kann diese Wechselwirkung modellieren, wie es Zee in "Quantenfeldtheorie in einer Nussschale" tut. In Kapitel I.4 Abschnitt „Vom Teilchen zur Kraft“ verwendet er zwei Deltafunktionen für die Quelle. Das Integral ergibt E = 1 4 π R e M R

Ich betrachte J = δ ( 3 ) ( X X 1 ) δ ( 3 ) ( X X 2 ) . Ich gehe davon aus, dass dies ein Teilchen und ein Antiteilchen darstellt. Ich habe die Berechnungen quantitativ und klassisch durchgeführt und ich erhalte E = 1 4 π R e M R

Da dieses einfache Modell verwendet wird, um die Nukleonenwechselwirkungen mit großer Reichweite zu beschreiben, könnte ich daraus schließen, dass dies die potentielle Wechselwirkung zwischen einem Neutron und einem Antineutron ist, ein abstoßendes Yukawa-Potential.

Ich will wissen, ob ich Recht habe. Lehrbücher sprechen nicht darüber und Zee scheint zu sagen, dass die Kraft immer anziehend ist.

Antworten (1)

Beim Elektromagnetismus stoßen sich elektrische Ladungen gleichen Vorzeichens ab; Gegensätzliche Ladungen ziehen sich an. Das hängt mit dem Spin des Boten zusammen J = 1 .

Allerdings ist Ihr Fall J = 0 weil das Botenfeld ein Skalarpion ist. Diese Situation verhält sich ähnlich wie J = 2 oder irgendein anderer sogar J des Botenteilchens: Gleiche Ladungen ziehen sich an (z. B. positive Massen ziehen sich an), während entgegengesetzte Ladungen sich abstoßen.

Daraus folgt, dass sich auch ein Neutron und ein Antineutron Yukawa-abstoßen.

Anthony hat möglicherweise die falsche Aussage gemacht, dass die Kraft in Analogie zu immer anziehend ist J = 2 Schwere; Während die Vorzeichen analog sind, unterscheidet sich die Schwerkraft in einem zusätzlichen Aspekt von der Yukawa-Kraft: Ihre Ladungen (Massen) sind immer positiv, sodass die Eigenschaft "allgemein anziehend" (zwischen isolierten Objekten) für die Schwerkraft gilt (aber nicht für die Yukawa-Kraft).

Das einzige, was ich bestreiten würde, ist Ihr Begriff "Langstreckenkraft". Die Yukawa-Kraft ist ein Lehrbuchbeispiel für eine Kraft mit kurzer Reichweite, wie sie durch den exponentiell abnehmenden Faktor garantiert wird. Dies bedeutet genauer, dass der Gesamtquerschnitt endlich ist; für die Coulomb-Wechselwirkung ist sie unendlich, weshalb die elektrostatische Abstoßung eine Kraft mit großer Reichweite ist (wie die Schwerkraft).

Man sollte betonen, dass es bei großen Entfernungen Kräfte gibt, die parametrisch stärker sind als die von Ihnen erwähnte Yukawa-Kraft. Insbesondere Neutronen und Antineutronen sind kleine Magnete (Dipolmomente ungleich Null), sodass zwischen ihnen eine magnetostatische spinabhängige Kraft liegt, die wie folgt abnimmt 1 / R 4 , die immer noch viel größer ist, weil sie von keiner Exponentialfunktion unterdrückt wird.