Was passiert mit den einzelnen Quarks, die in einer WWW-Boson-Zerfallskette produziert werden?

Etwas mehr als zwei Drittel der Zeit, a W Boson zerfällt in Quarks, normalerweise ein Up-Quark und ein Down-Antiquark ... Richtig?

Da Quarks es hassen, allein zu sein, was passiert als nächstes?

Zieht das Up-Quark ein einzelnes anderes Quark (oder besser Antiquark) aus dem 'Meer' und wird zu einem Meson, das dann zerfällt?

Und dann macht das Daunen-Antiquark dasselbe?

Gibt es eine Chance, dass ein Proton oder Neutron entsteht?

Antworten (2)

Die Quarks und Gluonen durchlaufen einen Prozess namens "Hadronisierung". Unmittelbar nach dem Zerfall können die Quarks frei sein (bei sehr hohen Energien/sehr kurzen Skalen), aber mit zunehmendem Abstand beginnt die starke Kraft zuzunehmen. Irgendwann wird es so stark, dass neue Quarks aus dem Vakuum entstehen und Mesonen bilden.

Sie können sich das Lund-String-Modell ansehen, das tatsächlich in Monte-Carlo-Methoden in (z. B. Pythia) verwendet wird, um solche Prozesse zu erzeugen. Auch Baryonen bilden sich nur schwer vorstellbar wie. Alle In-Jet-Mesonen sind viel häufiger als Baryonen.

Die Antwort von AngryBach ist richtig, aber ich möchte etwas ansprechen, was in der Frage ein Missverständnis zu sein scheint: die Idee, dass ein einzelnes Quark ein anderes einzelnes Quark aus dem Vakuum ziehen kann, um sich selbst farbneutral zu machen.

Bei der Hadronisierung gibt es niemals einsame Quarks. Der u Und D ¯ werden in einem Farb-Singlet-Zustand produziert, der in einem Flussmittelbeutel zusammengeschlossen ist , was sie im Grunde zu einem lächerlich angeregten Zustand eines Pions macht. Sie fliegen auseinander, und der Beutel, der sie einschließt, dehnt sich aus, bis die paarweise Produktion zusätzlicher Valenzquarks es ihm ermöglicht, sich in farbneutrale Teile aufzuspalten, die durch Vakuum getrennt werden. Alle Quarks werden paarweise produziert, und das ist es nicht wirklich u D ¯ Quarks, die die Paarbildung auslösen; es wäre genauer zu sagen, dass das Flussrohr es tut.

Quarks sind nie allein im Vakuum. Wenn gesagt wird, dass sie „frei“ sind, bedeutet das wirklich, dass sie in einer ausreichend großen Region eingesperrt sind und/oder die betrachtete Zeitskala kurz genug ist, dass sie ihre Einschließung nicht bemerken.