Recientemente leí una vieja noticia de física sobre el bosón de Higgs, donde se observó que se descomponía en 2 fotones y me preguntaba por qué no se habría descompuesto en un solo fotón con la energía combinada de 2 fotones.
Respuestas
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Sin masiva de partículas puede decaer en un solo fotón.
En su marco del resto, una partícula con masa $M$ tiene un momento $p=0$. Si decaído a un solo fotón, la conservación de la energía requeriría la energía de los fotones a ser $E=Mc^2$, mientras que la conservación del momento requeriría que el fotón para mantener la $p=0$. Sin embargo, los fotones obedecer $E=pc$ (que es el caso especial de $E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2$ para partículas sin masa). No es posible satisfacer todos estos requisitos a la vez. Compuesto de partículas emiten fotones individuales, pero no masiva partícula puede caries a un fotón.
Santosh Bachkar
Puntos
26
El bosón de Higgs ha spin $0$. Un fotón tiene spin $1$. El total del momento angular no se puede cambiar en la caries, por lo que un bosón de Higgs no puede decaer en un solo fotón, independientemente de la energía. Pero el momento angular total de dos fotones puede ser cero (debido a que sus espines pueden estar orientadas en direcciones opuestas), por lo que este modo de desintegración puede conservar el momento angular.
Como se subraya en un comentario, la conservación del momento angular es sólo una condición necesaria, no suficiente. Por favor, ver a rob respuesta de aclaración acerca de esto.
