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$\Sigma^0$ y $n$ decadencia

Me pidieron que demostrara que en el octeto de bariones, el $\Sigma^0$ El barión es la única partícula que decae electromagnéticamente. Como es una desintegración electromagnética, la extrañeza debería conservarse, pero no entiendo por qué un neutrón (que no tiene extrañeza) no puede también desintegrarse electromagnéticamente en un mesón más un fotón. ¿Se viola alguna ley de conservación? Realmente no sé si el contenido de quarks tiene que conservarse o no...

También me pidieron que demostrara por qué en el octeto bariónico, el neutrón es la única partícula que puede desintegrarse en leptones. En este caso, se me ocurrió otra desintegración $\Sigma^-$ $\rightarrow$ n + e $^-$ + $\bar{\nu_{e}}$ lo que no parece violar ninguna ley de conservación.

¿Me estoy perdiendo algo? Cualquier ayuda será bienvenida.

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thierryb Puntos 1269

Básicamente, se le puede pedir que comprenda el PDG . No se puede cambiar la extrañeza, electromagnéticamente.

Así que sólo puede decaer emitiendo un fotón y reordenando sus quarks en el caso de que su carga bariónica siga siendo la misma (¡!), $\Sigma ^0 \to \Lambda \gamma$ lo que hace que el neutro Σ nueve órdenes de magnitud más corta que sus isopartícipes. Desde el punto de vista energético, no existen otras opciones, y éste es el único lugar del octeto en el que ocurre esto (miembros con la misma carga). (Y, como has apreciado, debes conservar el número de bariones, así que esa opción está cerrada).

Ahora, en un mundo diferente, el neutrón preferiría desintegrarse (reordenando los quarks) en un protón y un $\pi^-$ si pudiera, enérgicamente: pero compruebe que el n-p la diferencia de masa es demasiado pequeña. Así que su única opción es la desintegración débil habitual a un electrón y un antineutrino y un protón (semileptónico: algunos de los productos de la desintegración son leptones) y tarda una eternidad en hacerlo, alrededor de un cuarto de hora...

En $\Sigma^-$ sin embargo, tiene la opción, ya que es mucho más pesado que el neutrón, de decaer débilmente a $n~\pi^-$ lo que hace la mayoría de las veces. Pero su modo $n~e^- \bar \nu$ también está bien, excepto subdominante (BR ~ $10^{-3}$ ) y, de hecho, se mide, Bourquin 1983 , proporcionando valiosa información sobre WI.


NB sobre comentario/buen seguimiento-pregunta de @Marco Villalobos

No lo sé. Relacionado especialmente el Wu & Rosner 1986 referencia sobre las mejoras del canal no-leptónico... Parece que es un misterio sólo aceptado en hiperones. A medida que se pasa al encanto y al fondo, la mejora disminuye. Imagínate...

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