Wie können schwache Wechselwirkungen Fremdheit nicht bewahren, wenn der SM immer Energie spart?

Ich habe diese Fragen gelesen:

Schwache Interaktion und Fremdheitstransformation

Schwacher Zerfall, wenn oder wenn sich Fremdheit ändert?

Art der Kraftwechselwirkung bei Teilchenzerfällen verstehen

Der Zerfall des Strange Quarks durch schwache Wechselwirkungen?

Soweit ich weiß, stützen derzeit alle experimentellen Daten die SM als akzeptierte Theorie. Sowohl schwache Wechselwirkungen als auch Strangeness und Strange Quarks sind Teil des SM-Modells.

Wie ich verstehe, wird Energie im SM immer konserviert, und alle anderen Kräfte, EM, Schwerkraft und starke Kräfte, konservieren sowohl Energie als auch Fremdheit.

Wenn der SM durch alle experimentellen Daten unterstützt wird und immer Energie spart, wie ist es dann möglich, dass einige schwache Wechselwirkungen keine Seltsamkeit bewahren?

Wo geht die Energie hin? Wie kann die Energie durch Nicht-Fremdheit konserviert werden?

Nach unserem modernen Verständnis bleibt Fremdheit während der starken und der elektromagnetischen Wechselwirkung erhalten, aber nicht während der schwachen Wechselwirkung. Folglich können die leichtesten Teilchen, die ein seltsames Quark enthalten, nicht durch die starke Wechselwirkung zerfallen, sondern müssen stattdessen durch die viel langsamere schwache Wechselwirkung zerfallen. In den meisten Fällen ändern diese Zerfälle den Wert der Seltsamkeit um eine Einheit. Dies gilt jedoch nicht unbedingt für schwache Reaktionen zweiter Ordnung, bei denen Mischungen aus K0- und K0-Mesonen vorliegen. Insgesamt kann sich der Fremdheitsgrad bei einer schwachen Interaktionsreaktion um +1, 0 oder -1 (je nach Reaktion) ändern.

Folglich können die leichtesten Teilchen, die ein seltsames Quark enthalten, nicht durch die starke Wechselwirkung zerfallen, sondern müssen stattdessen durch die viel langsamere schwache Wechselwirkung zerfallen.

Es wird von dieser Fremdheitserhaltungsbremsung gesprochen, als ob es nur für zusammengesetzte Teilchen wäre, die seltsame Quarks enthalten. Aber was ist mit dem seltsamen Quark selbst? Ist das Strange Quark stabil oder kann das Strange Quark als Elementarteilchen durch schwache Wechselwirkung zerfallen?

Frage:

  1. Wenn bei allen schwachen Wechselwirkungen Energie erhalten bleibt, wie kann dann Fremdheit nicht erhalten bleiben? Ist Fremdheit gleich Energieasymmetrie?

  2. Kann Fremdheit nicht für (Wechselwirkungen/Zerfall von) nicht zusammengesetzten Teilchen konserviert werden?

Das Seltsame ist keine Energie, es ist nur eine Quantenzahl. Sie sehen Teilchen im Collider, messen ihre Eigenschaften, inkl. ihre Masse und ihre Zerfallsketten. Ich hoffe, ein Profi wird es ausführlicher erklären. Meine Laienansicht ist, dass etwas mit der schwachen Wechselwirkung "außergewöhnlich" ist, jedes Mal, wenn Partikel den Geschmack ändern, geschieht dies aufgrund einer schwachen Wechselwirkung oder Vernichtung. Als wäre die schwache Wechselwirkung wie eine Brücke zwischen den anderen.
Sie wissen zu schätzen, dass Quarks nicht isoliert beobachtet werden können, aber von Gluonen und Quark-Antiquark-Paaren immer in zusammengesetzten Hadronen gekleidet werden, oder? Energie und Impuls werden in elementaren Wechselwirkungsknoten konserviert, aber diese beinhalten oft virtuelle Teilchen, die die Energie-Impuls-Einschränkungen auf der Schale verletzen, an die Sie gewöhnt sind?
Das klingt etwas unklar. Energie ist sicherlich nicht dasselbe wie Fremdheit. Was denkst du, ist Fremdheit?

Antworten (1)

Fremdheit ist eine Quantenzahl, wie Peterh in seinem Kommentar erklärte. Jedes Teilchen hat eine Seltsamkeitszahl S = − ( N S − N S ¯ ) , Wo N S Und N S ¯ sind die Anzahl der Strange-Quarks und Anti-Quarks - das Minuszeichen vorne sieht willkürlich aus, wichtig ist, dass es der Unterschied zwischen Teilchen und Anti-Teilchen ist. Es gibt äquivalente Quantenzahlen für andere Geschmacksrichtungen wie Bottomness.

Die CKM-Quark-Mischungsmatrix zeigt, wie die schwache Wechselwirkung Quarks mischt – sie entsteht, weil die Masse-Eigenzustände nicht die gleichen sind wie die Flavour-Eigenzustände. Die geladene schwache Wechselwirkung ist in der Lage, den Flavour eines Quarks zu verändern, zB Beta-Zerfall - D → W − + u , Δ S = 0 . Auf die gleiche Weise kann ein Strange-Quark in ein Up-Quark zerfallen S → W − + u , Δ S = 1 oder sagen wir ein Top-Quark, das in s zerfällt, T → W + + S , Δ S = − 1 . Die Wahrscheinlichkeit dieser Wechselwirkungen ist proportional zum Quadrat der CKM-Matrixelemente - | v ich J | 2 .

Cosmas Zachos deckt die Antwort über isolierte Quarks ab .

Wie lautet die Strangeness-Zahl für das Strange-Quark selbst? Hat ein elementares Strange-Quark eine Strangeness-Zahl?
Ja, das Strange-Quark trägt eine Strangeness von -1, während das Anti-Quark eine Strangeness von +1 trägt. Sie können es in Tabelle 15.1 überprüfen. hier zum Beispiel pdg.lbl.gov/2018/reviews/rpp2018-rev-quark-model.pdf
Wie würden Sie einem Laien sagen, was Seltsamkeit ist, ist es nur, dass einige leichte Quarks in schwerere seltsame Quarks innerhalb zusammengesetzter Teilchen zerfallen? Im Grunde zerfällt ein normales Quark (oben oder unten) in einem zusammengesetzten Teilchen (das aus Quarks besteht) spontan in ein seltsames Quark und ändert dadurch die Seltsamkeit des zusammengesetzten Teilchens? Warum ist das seltsam? Gibt es ein physikalisches Gesetz, das besagt, dass sie unterschiedlich zerfallen sollten?
Ich habe bereits Beispiele gegeben, wie ein konstituierendes Quark über die schwache Wechselwirkung zerfallen kann, wodurch ein seltsames Quark entsteht, und der umgekehrte Prozess - ein seltsames Quark zerfällt über die schwache Wechselwirkung in einen anderen Flavour. Strangeness ist eine Größe, die für jeden anderen Quark-Flavour 0 ist (siehe Tabelle oben!), -1 für das Strange-Quark und +1 für das Strange-Anti-Quark. Es zählt nur die Differenz (Anzahl der Anti-Strange-Quarks – Anzahl der Strange-Quarks). Der Begriff "Strangeness" wurde vor dem Quark-Modell geprägt, um unerwartet lange Lebensdauern bestimmter Teilchen zu charakterisieren. Der Begriff blieb hängen...
Eine genauere Historie finden Sie im Internet, zB en.wikipedia.org/wiki/Strange_quark und den dortigen Verweisen.
Wie können schwache Wechselwirkungen Fremdheit nicht bewahren, wenn der SM immer Energie spart?
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