Существует ли пример столкновения двух элементарных частиц с образованием одной элементарной частицы? - физиков.нет
Купить гитару в Москве
2 голосов
/

Извиняюсь за вопрос новичка, но я не знаю достаточно физики элементарных частиц, чтобы немедленно ответить на мои собственные вопросы.

У меня есть следующие вопросы.

  • Есть ли пример неупругого столкновения, когда две элементарные частицы «объединяются», чтобы породить новую элементарную частицу? («Объединить» - неправильный выбор слов, потому что меня интересуют только фундаментальные / элементарные частицы.)
  • Если нет, то почему?

Причина этих вопросов в том, что мне любопытно, если есть пример столкновения частиц, когда масса не сохраняется, а лишнюю / недостающую массу нельзя обвинить ни в каких модах внутренней энергии.

Очевидным примером может быть электрон-позитронная аннигиляция $e^{+} + e^{-}\rightarrow \gamma + \gamma$, но в этом процессе участвуют четыре частицы. Есть ли менее очевидный пример (предпочтительно всего три частицы)?

1 Ответ

4 голосов
/

Есть ли пример неупругого столкновения, когда две элементарные частицы «объединяются», чтобы породить новую элементарную частицу? («Объединить» - неправильный выбор слов, потому что меня интересуют только фундаментальные / элементарные частицы.)

Если вы посмотрите на таблицу элементарных частиц , то Z является элементарной частицей.

Он получается при электронном рассеянии e + e-, как здесь: (теперь это рис. 51.2), мировые данные по полному сечению ...

ee

Таким образом, в строгом математическом смысле и в рамках стандартной модели физики элементарных частиц ответ на заголовок - ДА. Это резонанс, его время жизни очень короткое, но это базовая элементарная частица в стандартной модели.

Четыре вектора суммированной e + e- имеют инвариантную массу Z, которая распадается несколькими способами.

Пики с меньшей массой не считаются элементарной частицей стандартной модели, только резонансы. Z из-за его большой массы идет в основном к большому количеству частиц / адронов, хотя Z к гамма-гамме или mu + mu существует (нижний график использует мю + мю-сечение для отношения с адронным сечением, если прочитайте ссылку)

пример столкновения частиц, когда масса не сохраняется

Масса не является консервативной величиной в физике элементарных частиц, потому что она подчиняется законам специальной теории относительности. Сохраняется энергия и импульс, которые рассматриваются как один-четыре вектора. . Сохранение энергии и импульса до и после взаимодействия обеспечивает одинаковую инвариантную массу длины четырех векторов до и после.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...