Pion+ und Proton ergeben Kaon+ und ein weiteres seltsames Teilchen, X. Warum ist das die starke Wechselwirkung?

Ursprüngliche Frage und was ich denke, das Feynman-Diagramm ist

Die Antwort ist die starke Kernkraft.

Nachdem ich Feynman-Diagramme online nach ähnlichen Wechselwirkungen durchgesehen hatte, fand ich eine Wechselwirkung für diese, die ich oben gezeichnet habe. Ist das korrekt? Ich glaube, ich verstehe die Interaktion, die ich gezeichnet habe, aber ich verstehe nicht, warum es unmöglich ist, irgendeine andere Art von Interaktion zu sein.

Da K+ eine Fremdheit von +1 hat, muss X eine Fremdheit von –1 haben, um die Fremdheit zu erhalten. Ich weiß, dass sich die Fremdheit bei schwachen Wechselwirkungen um +/- 1 ändern kann, aber da wir wissen, dass X eine Fremdheit hat, muss es eine Fremdheit von -1 haben, um die Fremdheit zu befriedigen, die sich nicht ändert oder sich um +/- 1 ändert.

X muss ein Baryon sein, um die Baryonenzahl zu erhalten, und es muss eine Ladung von +1e haben, um Ladung zu sparen.

Es hat also drei Quarks, von denen eines ein Strange-Quark ist und die anderen beiden entweder Up-, Charm- oder Top-Quarks sein müssen, um Ladung zu erhalten.

Warum müssen es zwei Ups sein (wenn es das überhaupt sein muss)? Wenn ein Quark den Geschmack von einem bis zu etwas anderem ändert, wäre die schwache Kraft im Spiel. Ist das eine Möglichkeit?

Wenn der führende Beitrag zu einem Prozess um Größenordnungen dominiert, neigen die Menschen dazu, die anderen Beiträge zu vernachlässigen, es sei denn, sie beabsichtigen, speziell über die unterdominierten Beiträge zu sprechen. Dies gilt umso mehr, wenn der EM-Beitrag nicht trennbar ist, wie hier, sodass Sie stark mit schwach vergleichen.
Ah, also ist der Zerfall, den ich oben geschrieben habe, viel wahrscheinlicher als jeder andere Zerfall, also ignorieren wir die anderen Wechselwirkungen. Ich bin mir nicht sicher, was Sie damit meinen, dass der EM-Beitrag nicht trennbar ist. Würden Sie das bitte klarstellen? Danke.
Ich meine, es gibt keinen experimentellen Weg, um "Bruchteil" zu sagen F E M der aufgezeichneten Zerfälle können dem elektromagnetischen Prozess zugeschrieben werden, weil ..." . Im Gegensatz zu schwachen Wechselwirkungen, bei denen Sie (im Prinzip) die Paritätsverletzung verwenden können, um die Größenordnung des schwachen Beitrags zu extrahieren. Ich sage "im Prinzip", weil während wir tun das für Prozesse, die nur durch schwache und EM-Kanäle ablaufen können ( G 0 , Q schwach , etc ...) ist es immer noch etwas unpraktisch für Fälle, in denen der führende Beitrag stark ist.

Antworten (1)

Wie dmckee in den Kommentaren sagt, haben Sie ein Diagramm erster Ordnung gefunden.

Was sind Feynman-Diagramme ? sie sind die schematischen Darstellungen komplizierter Integrale, die den Querschnitt einer Wechselwirkung ergeben. Diese Integrale sind eine Reihenentwicklung, und jeder Term hat eine abnehmende Konstante, die es ermöglicht, die ersten Terme in erster Ordnung zu verwenden, so wie Sie es gezeichnet haben. Sie sind sehr nützlich, weil sie das Addieren von Quantenzahlen vereinfachen, die berücksichtigt werden müssen.

Es ist die starke Wechselwirkung, weil es ein Gluon erster Ordnung gibt, also das Eichteilchen der starken Wechselwirkung. Betrachtet man die Ordnung der Wechselwirkungen in Bezug auf die Kopplungskonstante, so stellt man fest, dass ein Diagramm erster Ordnung mit einem Photonenaustausch, der auch das Quark Antiquark erzeugt, durch dessen Kopplung unterdrückt wird. Die schwache Wechselwirkung wird durch ihre Kopplung noch mehr unterdrückt.

Bitte beachten Sie jedoch, dass wegen der Kopplung von 1 die Reihe von Störungsdiagrammen für starke Wechselwirkungen nicht konvergieren und das von Ihnen gezeichnete Diagramm erster Ordnung nicht mit Störungsexpansion berechnet werden kann (Es gibt unzählige Diagramme mit Gluon-Austausch in höheren Ordnungen). Neue Mathematik werden in Abhängigkeit von der erforderlichen Berechnung verwendet, wobei QCD auf dem Gitter dominant ist . Das Diagramm ist nützlich für die Anzeige der Quantenzahlerhaltung, aber nicht für Berechnungen.

Ah ich sehe. Ein sehr ähnliches Feynman-Diagramm könnte also mit einem Photon gezeichnet werden, das das Down-Antidown-Paar in ein Strange-Antistrange-Paar verwandelt, aber da die Kopplungskonstante / -stärke 1/137 der starken Kräfte beträgt, findet diese Wechselwirkung mit einer niedrigeren Frequenz statt. Auch könnte ein schwaches Kraftdiagramm mit der gleichen Quark-Änderung gezeichnet werden, die im vorherigen Satz erwähnt wurde, aber es würde durch ein Z-Boson vermittelt werden? Dies wäre aufgrund der Kopplungskonstante viel viel weniger wahrscheinlich. Wäre das eine Wechselwirkung erster Ordnung der schwachen Kraft?
@KiranGovind Die schwache Kraft hat nicht nur noch kleinere Kopplungen, sondern die große Masse von Z ist enorm und deoressiert Querschnitte mehr für Energien, die niedriger als ihre Masse sind. Es trägt zum Beispiel bei LEP Energies bei.
Pion+ und Proton ergeben Kaon+ und ein weiteres seltsames Teilchen, X. Warum ist das die starke Wechselwirkung?
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