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¿Cuál es la diferencia entre el canal t y el canal s en la física de partículas?

Como muestra el diagrama de Feynman de arriba. ¿El canal s y el canal t representan exactamente la misma reacción o tienen una gran diferencia?

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¿Has mirado que el Variables de Mandelstam artículo en Wikipedia?

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Sí, lo hice, pero sigo confundido. Como los dos diagramas de arriba, creo que ambos canales representan la misma reacción. Porque las partículas incidentes y las partículas finales son las mismas en los dos casos. Entonces, ¿realmente son iguales?

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La naturaleza de los límites de los dos canales impone límites muy fuertes a las reacciones que puedes elegir si quieres diagramar ambos canales para una sola reacción. Son esos límites combinados los responsables de la aparente similitud de los dos diagramas. Por el contrario $e^+ + e^- \to \mu^+ + \mu^-$ puede sólo proceda por su diagrama de la izquierda y $e^- + \mu^- \to e^- + \mu^-$ sólo puede proceder por el diagrama de la derecha.

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JamalS Puntos 7098

A cada diagrama de Feynman asociamos un conjunto de integrales que calculan la amplitud de dispersión correspondiente según las reglas de Feynman. Un ejemplo de tal amplitud:

$$\mathcal{M}=(-ig)^2\left[ \frac{i}{(p_1-p'_1)^2-m^2}+\frac{i}{(p_1+p_2)^2-m^2}\right]$$

de un proceso a nivel de árbol en la teoría escalar de Yukawa. En el caso de la dispersión de dos cuerpos entre dos cuerpos, denotamos los momentos entrantes como $p_1,p_2$ y el saliente como $p'_1,p'_2$ . Introducimos las variables de Mandelstam que surgen comúnmente en las amplitudes:

$$s=(p_1+p_2)^2=(p'_1+p'_2)^2$$ $$t=(p_1-p'_1)^2=(p_2-p'_2)^2$$ $$u=(p_1-p'_2)^2=(p_2-p'_1)^2$$

Nuestra amplitud correspondía a un conjunto de diagramas de Feynman:

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Si sustituimos nuestras variables de Mandelstam, vemos que el primer diagrama tiene $\mathcal{M}\sim 1/t$ y el segundo diagrama $\mathcal{M}\sim 1/s$ . Por lo tanto, decimos que la primera implica una canal t y el otro un canal s . El $s$ mide la energía total del centro de masa de la colisión, mientras que $t,u$ son medidas del momento intercambiado entre las partículas.

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Me gustaría saber más, si tienes algo más que decir. Yo mismo nunca me he hecho a la idea de esto y de las amplitudes de interacción de la QFT en general, pero esto ha sido ciertamente una ayuda. ¡Sé que tienes una gran respuesta técnica larga en ti! :) He tardado varios minutos en entender por qué, pero el comentario de dmckee también es muy esclarecedor. Gracias.

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@Flint72: ¿A qué te refieres con que no te has hecho a la idea de las amplitudes de dispersión de la QFT? ¿Te refieres a nivel conceptual o a que no puedes calcularlas?

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Un poco de ambos. Puedo calcular algunos de ellos, pero gran parte es trabajo de memoria, a diferencia de "saber lo que pasa". Así que si me encontrara con una nueva, necesitaría un montón de frustraciones y mástakes y mirar en blanco a la página para averiguarlo. Este ha sido el caso con muchos tipos de cálculos a lo largo de los años, y por lo general, después de hacerlos suficientes veces y pensar en ellos lo suficiente, todo tiene sentido y puedes hacer uno nuevo de inmediato. Sin embargo, ¡no estoy ni cerca de conseguirlo con la QFT!

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TwoBs Puntos 2741

Están relacionados por la simetría de cruce, véase por ejemplo aquí que es una propiedad fundamental de las amplitudes de dispersión válida para todos los órdenes e incluso más allá de la QFT.

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¿Por qué está votado a la baja? No sé la respuesta, pero me pregunto qué tiene de malo esto. ¿Es sólo la última clase tal vez? Me han hecho creer que Crossing Symmetry es una cosa real.

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De hecho, ¿por qué mi respuesta fue votada a la baja cuando es, de hecho, la única que contiene las palabras correctas "cruce de simetría"?

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Fernando Briano Puntos 3704

Representan la misma reacción, la dispersión de electrones y positrones en las dos formas posibles en que puede ocurrir en primer orden.

Diagramas de Feynman son una representación pictórica de las integrales que hay que sumar en la expansión en serie perturbativa de la fórmula teórica de la sección transversal de dispersión. Como en cualquier expansión hay términos constantes que multiplican cada orden y que determinan la contribución de cada orden que disminuye a medida que el orden es mayor. Fíjate en esto Serie Tailor . Para expansiones perturbadoras son las constantes de acoplamiento, y los términos que entran se cuentan como , de primer orden, de segundo orden, etc. En sus diagramas la constante de acoplamiento electromagnético o ~1/137 asegura que los términos superiores pueden ser ignorados .

Los dos diagramas son la contribución de primer orden a la sección transversal y hay que tenerlos en cuenta para calcular y predecir la sección transversal del proceso hasta el primer orden en las constantes de acoplamiento que intervienen en la interacción.

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