Trivialster neutraler Pion-Zerfall

Ein Kommentar, der die Frage beantwortet:

Ihr Quarkdiagramm ist unvollständig. Du hast den Scheitelpunkt übersprungen$\pi^0 \bar{u} u$mit einem Pion, das sich in dieses virtuelle Paar von Quarks auflöst, und endet mit der Art von Dreiecksdiagramm ähnlich dem altmodischen mit virtuellen Ks oder ps. Bemerkenswerterweise erhält man bei Einbeziehung aller u- und d-Quarks aller Farben in der Hadronen-Dreiecks-Berechnung ungefähr die gleiche Rate wie in der Quark-Dreiecks-Berechnung.

Tragen die hadronischen Prozesse bei/existieren sie oder sind sie nur von historischer Bedeutung?

Die hadronischen Prozesse werden nicht mehr verwendet und sind als solche historische Überreste, die von den Quark-Berechnungen überholt wurden. Als effektive Niedrigenergie-Rechentechnik wurde ihnen jedoch nie der Tod bescheinigt: Viele alternative Techniken können Seite an Seite in Komplementarität leben. Die Zustände in den Dreiecken sind virtuell, also ist „existieren“ ein aufgeladenes und flüchtiges Kampfwort!

Um das ungeladene Pion im Ausgangszustand zu beschreiben, müssen Sie das Offene projizieren$u$oder$d$Quarks auf die mesonische Spin-Null-Wellenfunktion, die Quantenzahlen der trägt$\pi^0$. Auf der Feynman-Diagrammebene erhalten Sie, wie in den Kommentaren erwähnt, die berühmten Dreiecksdiagramme über die Yukawa-Wechselwirkung, die den Zerfall beschreiben, der von der bekannten chiralen Anomalie angetrieben wird.

Die hadronischen Vermittlungsdiagramme können als „Kurskörnung“ oder effektive Beschreibung der zugrunde liegenden Quark-aufgelösten Diagramme angesehen werden. Die Pion-Zerfallsrate ist unabhängig von der verwendeten Beschreibung unter der sogenannten Anomaly-Matching-Bedingung, aber das ist ein Detail.

Technisch gesehen können sich die Quarks treffen und vernichten, aber es wird nie so gezeigt, weil es schwieriger ist, dies zu tun. Zum Beispiel erfordert die Elektron-Positron-Antihalation auch eine Schleife wie diese. Selbst wenn das Elektron und das Positron direkt annihilieren, werden sie zeigen, dass es indirekt zu zwei Photonen annihiliert. Es ist eine ähnliche Situation. Das Feynman-Diagramm könnte jedoch gezeichnet werden, wenn sich die Quarks treffen und in zwei Photonen vernichten.