In nicht-abelschen Eichtheorien ist die Selbstinteraktion von Eichfeldern zulässig, was eine Kopplung wie z (dh -Boson zerfällt zu ) oder ggg (dh Aufspaltung von Gluonen in zwei neue Gluonen).
Die oben genannten Partikel sind Spin-1-Partikel, daher würde ich annehmen, dass die obigen Prozesse aus Spin-Überlegungen verboten sind. Betrachten Sie zum Beispiel ein Gluon mit Spin +1, das sich in zwei neue Gluonen aufteilt, deren Gesamtspin sich entweder zu +2 oder 0 addieren kann.
Mir ist wohl bewusst, dass bei diesen Wechselwirkungen nicht der Spin selbst erhalten bleibt, sondern nur der Gesamtdrehimpuls , also würde ich annehmen, dass die beiden Gluonen einen relativen Drehimpuls ungleich Null haben .
Meine Frage ist, ob das die richtige Erklärung für das Phänomen ist. Meine QM-Kenntnisse sind etwas eingerostet, daher ist jede Hilfe willkommen!
funktioniert nur, wenn die ist 'virtuell', dh erscheint als intermediäres Teilchen im Feynman-Diagramm und nur für (Propagator-)Massen (dh sehr 'Off-Shell').
Achten Sie darauf, Folgendes nicht zu verwechseln:
Aus Sicht der Drehimpulserhaltung ist es also möglich, ein virtuelles zu haben mit Spinzustand Null koppeln an ein Paar W-Bosonen (mit Spinzustand -1 und +1). Die Existenz dieser Kopplung wurde zB bei LEP verifiziert (siehe zB dieses Beispiel ).
Dreifach-Gluon-Kopplungen (mindestens ein Gluon ist außerhalb der Schale und kann daher den Spinzustand 0 haben) sind wichtig für die Jet-Fragmentierung und die Berechnung der Evolution von Parton-Verteilungsfunktionen .
Die massiven masselosen Fälle sind anders.
Massive Vektorbosonen sind etwas "ehrlicher" in ihrer Darstellung der Lorentz-Gruppe, da sie alle 3 DOF haben, die durch impliziert werden Darstellung. Das heißt, sie haben Staaten mit Drehimpuls. Jetzt können Sie also sehen, dass Sie 2 massive Vektorbosonen mit einem haben können , der andere mit das geht zu a Zustand (auch mit anderen Möglichkeiten).
Masselose Vektorbosonen haben nur die beiden DOF, die Spin-0-Komponente kann weggemessen werden, und selbst wenn Sie sie beibehalten, ist es in unserer Beschreibung sowieso nur eine Messgerätredundanz. In diesem Fall scheint Ihr Problem etwas realer zu sein. Allerdings verschwindet die Streuamplitude für 2 Gluonen zu 1 Gluon. Das sieht man an der Impulserhaltung. Gehen Sie zu einem Rahmen, in dem die Gluonen gleiche und entgegengesetzte Impulse haben, so dass der Endzustand null Impuls hat, was impliziert, dass das Gluon im Endzustand null Impuls hat, was ein Widerspruch für masselose Teilchen ist. Das heißt, es gibt einen 3-Punkt-Scheitelpunkt im Lagrange, und daher gibt es eine Off-Shell-Amplitude, aber sobald Sie es auf Shell setzen, verschwindet die Amplitude.
Wenn Sie sich Sorgen um den Drehimpuls in Ihrer Wechselwirkung machen, sollten Sie sich die Lorentz-Struktur Ihrer Scheitelpunkte ansehen. Für die Dreifachkupplungen, von denen Sie sprechen, sieht der Lorentz-Teil der Kupplungen so aus:
Hier sind die Impulse der wechselwirkenden Teilchen und die Raum-Zeit-Indizes werden mit Polarisationsvektoren (oder mit einigen Propagatoren) gefaltet.
Selbst naiv kann man also erkennen, dass es ein Wechselspiel gibt zwischen Polarisierung ( ) und Schwung ( ) der „Teilnehmer“. Daraus würde ich schließen, dass Ihre Erklärung in der Tat richtig ist. Aber...
Es gibt eine Aussage namens "The Landau-Yang Theorem". Was besagt, dass zwei masselose Vektorteilchen -- nicht in einem Zustand mit sein können . Sie können also tatsächlich kein Vektorboson haben, das in zwei masselose Vektorbosonen zerfällt. Aber...
Das funktioniert nur, wenn Sie ein zerfallendes Partikel auf der Schale haben. Wenn es sich um eine Off-Shell handelt (oben erwähnte Faltung mit einem Propagator) - dann können Sie diesen Prozess immer noch haben.
DJBunk