Teilchenphysik-Zerfallsfrage - Eta Prime Decay Parity/Winkelimpulserhaltung

Ich hatte gehofft, jemand könnte erklären, warum der folgende Zerfall nicht auftritt:

η ' 0 → π 0 + ρ 0

Die Quark-Zusammensetzungen und Spin-Parität sind wie folgt:

η ' 0 : ( u u ¯ + D D ¯ + S S ¯ ) / 3 ; J P = 0 −

π 0 : ( u u ¯ − D D ¯ ) / 2 ; J P = 0 −

ρ 0 : ( u u ¯ − D D ¯ ) / 2 ; J P = 1 −

Um Parität und Drehimpuls zu erhalten, dachte ich, dass die beiden Endzustände der Teilchen mit Drehimpuls erzeugt werden müssten l = 1 zwischen ihnen (wie die Parität des Drehimpulses 'Teil' ist ( − 1 ) l dies würde die Parität erhalten und wir können 0,1 und 1 koppeln, um 0 zu erhalten, was den Drehimpuls erhält). Weiß jemand, was an diesem Ansatz falsch ist, oder alternativ einen einfacheren Grund, warum dies nicht auftritt.

Hast du auf Isospin-Erhaltung geprüft? hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/particles/parint.html
In der Frage ist dies alles, was ich tatsächlich bekomme, also habe ich es mir nicht angesehen - gibt es eine Möglichkeit festzustellen, ob es auftritt oder nicht, nur anhand der angegebenen Informationen? Aber danke das werde ich mir auch mal anschauen.
Es gibt G-Paritätserhaltung als Verallgemeinerung der Aussage von Paganini en.wikipedia.org/wiki/G-parity

Antworten (1)

Dieser Zerfall (der über die starke Wechselwirkung auftritt) verletzt die Ladungskonjugation da J P C ( π 0 ) = 0 − + , J P C ( ρ 0 ) = 1 − − , J P C ( η ' 0 ) = 0 − + .

Die Ladungskonjugation wandelt ein Teilchen in sein Antiteilchen um. Im Falle der 3 an diesem Zerfall beteiligten Teilchen sind sie alle ihre eigenen Antiteilchen und die Wirkung des Ladungskonjugationsoperators C ist also (am Beispiel des Pion) C | π 0 >= η C | π 0 > , was bedeutet, dass die π 0 Eigenzustand der Ladungskonjugation mit Eigenwert ist η C = + 1 . Der ρ 0 hat η C = − 1 und das η ' 0 , +1 (Anmerkung: η C ist unbedingt ± 1 denn wenn Sie die Ladungskonjugation zweimal anwenden, sollten Sie den Anfangszustand wiederherstellen). Die Anforderung der Erhaltung der Ladungskonjugation durch die starke Wechselwirkung würde auferlegen: η C ( η ' 0 ) = η C ( π 0 ) × η C ( ρ 0 ) was nicht der Fall ist + 1 ≠ ( + 1 ) × ( − 1 ) . Somit ist diese Reaktion verboten.

Ich bin mit Ladungskonjugation nicht vertraut - könnten Sie etwas erweitern?
Ich habe meine Antwort vervollständigt, um sie besser zu erklären (versuchen).
Danke, das ist wirklich hilfreich, aber warum sind die η C Werte für pion, rho und eta, 1, -1 bzw. 1? Ist dies nur eine Eigenschaft der Teilchen oder lässt sich dies aus den gegebenen Informationen ableiten?
Sie werden experimentell bestimmt. Der Verfall π 0 → γ γ ist ein elektromagnetischer Zerfall (der auch die Ladungskonjugation berücksichtigt). Der γ ist sein eigenes Antiteilchen und damit der Eigenzustand von C . Daher haben wir η C ( π 0 ) = η C 2 ( γ ) = 1 . Ähnlich η ' → γ γ gesehen wird und so η C ( η ' ) = 1 . Endlich, η ' → ρ 0 γ beobachtet wird, impliziert 1 = η C ( η ' ) = η C ( ρ 0 ) η C ( γ ) → η C ( ρ 0 ) = η C ( γ ) . Aus den Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes lässt sich das zeigen η C ( γ ) = − 1 .
Für das elektromagnetische Feld A μ , da eine EM-Wechselwirkung einen Strom mit koppelt A μ , ein Begriff J μ A μ , ändert der Strom bei Ladungskonjugation sein Vorzeichen (dh ein Elektron wird zu Positron) und so bleibt der Term invariant if A μ wird − A μ . Also das Zeichen von η C ( γ ) = − 1 .
Danke für deine Hilfe und Erklärung! Nur um klarzustellen, dass die Eigenwerte der Ladungskonjugation nichts sind, was ich nicht aus der Frage hätte ableiten können?
Nein, du hast gerade gegeben J P und nicht J P C , also die C Eigenwerte fehlten.
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