9 votos

¿Cómo medimos el meson de la caries constantes?

Estoy tratando de entender cómo la gente realmente mide la decadencia de las constantes que se discuten en el mesón decae. Como un ejemplo concreto vamos a considerar el pion decaimiento constante. La amplitud de $\pi ^-$ caries está dada por, \begin{equation} \big\langle 0 | T \exp \big[ i \int \,d^4x {\cal H} \big] | \pi ^- ( p _\pi ) \big\rangle \end{equation} A menor esta está dada por, \begin{equation} i \int \,d^4x \left\langle 0 | T W _\mu J ^\mu | \pi ^- ( p _\pi ) \right\rangle \end{equation} Si tenemos la plaza de esta cantidad y de integrar sobre el espacio de fase, a continuación, vamos a obtener la tasa de descomposición.

Por otro lado, el pion decaimiento constante se define a través de, \begin{equation} \left\langle 0 | J ^\mu | \pi ^- \right\rangle = - i f _\pi p _\pi ^\mu \end{equation} Esto está claramente relacionado con el anterior, pero a mí me parece que hay un par de matices. En particular,

  1. ¿Cómo nos deshacemos de el tiempo de pedido símbolo?
  2. Ya que no tenemos un valor de $ W _\mu $ ¿cómo podemos seguir adelante y extracto de $f _\pi $ ?

4voto

tiancheng Puntos 1
  • ¿Cómo podemos medir el meson de la caries constantes?

Yo no soy un experimentales physicst, pero creo que la mejor manera de obtener la constante de decaimiento es el estudio de procesos como la $\pi^+\to \mu^+ \nu$ y extraerlos de la relación de ramificación:

$$\rm{Br}(\pi^+\to \mu^+\nu)=\dfrac{G_F^2 m_{\pi^+} m_\mu^2}{8 \pi}\left(1-\dfrac{m_\mu^2}{m_{\pi^+}^2} \right)^2 f_{\pi^+}^2 |V_{ud}|^2 \tau_{\pi^+} ,$$ que se mide hoy en día con gran precisión.

@dmckee respuesta sugiere que se puede extraer también el decaimiento constante de la pion factor de forma, pero este método es menos preciso, ya que es más difícil medir los factores de forma de la decadencia constantes (pero tal vez me equivoque...). Si usted echa un vistazo a PDG, verás que el proceso de $\pi^+\to \mu^+\nu$ se mide con una increíble precisión.

Un último comentario acerca de la decadencia de las constantes: en realidad, estas cantidades se pueden calcular para pions el uso de Lattice QCD métodos y los teóricos de las barras de error son comparables a los del experimental! Usted puede incluso encontrar a cálculos muy precisos para obtener más exóticos mesones, como $D$, $B$ y $B_s$.

  • Para tu pregunta teórica:

Depende del proceso que se está considerando! Por ejemplo, si usted tiene $\pi^+\to \mu^+\nu$, entonces usted debe tomar un segundo término. En este plazo, se necesita una corriente $J^\mu_{q}$ relacionado a la aniquilación $u \bar{d}\to W^+$ y un leptonic actual $J^\mu_\ell$ relacionado con la creación de la $W^+\to\mu^+\nu$. Entonces, el momento en que el producto pedido sólo se aplicará a las $W^+W^-$ plazo y se le dará simplemente la $W^+$ bosón de propagador.

Desde mi experiencia, yo sugeriría usted para integrar los bosones vectoriales, debido a las correcciones a la teoría de fermi son insignificantes. En este caso, usted puede escribir una efectiva Hamiltoniano: $$\mathcal{H}_{\text{eff}}=-\sqrt{2} G_F V_{ub} [\overline{u}\gamma_\mu (1-\gamma_5)d][\bar{\mu}_L \gamma^\mu {\nu_\mu}_L] +\text{h.c.}, $$ y es mucho más sencillo de leer la amplitud y de relacionarse con el decaimiento constante, porque el hadrónica parte factorizes:

$$\mathcal{A}=-i\langle \mu^+,\nu | {H}_{\text{eff}} |\pi^+\rangle =i\sqrt{2} G_F V_{ub} \langle 0 |\overline{u}\gamma_\mu \gamma^5 d|\pi^+\rangle\cdot \bar{u}(p_\nu)[\gamma^\mu(1-\gamma_5)/2 ]v(p_\mu),$$

donde $$\langle 0 |\overline{u}\gamma_\mu \gamma^5 d|\pi^+\rangle=-i p_\mu f_{\pi^+}.$$

-1voto

aceinthehole Puntos 1460

Para toot mi propio cuerno un poco1 de mayo sugiero la serie de artículos publicados por el $f_\pi$ la colaboración del Ayuntamiento de la C en el Laboratorio de Jefferson:

Este estudio logró el acceso a la decadencia constante por la separación de la estructura de funciones de alta dispersión para examinar el pion-masa polo en el canal t (donde la constante de decaimiento es linealmente presente en la dominan plazo). El resultado se utiliza para sintonizar la mejor disposición de cálculos teóricos mediante la variación de la entrada de $f_\pi$ para obtener un buen ajuste a los resultados experimentales.

Usted también puede encontrar información útil acerca de la experimental arreglos en el artículo original

El muy largo período de tiempo entre la toma de datos y la extracción de la decadencia constante debe servir como un marcador de canal por la considerable dificultad de trabajo en el régimen de transición de la energía.


1 El real tooting de horms pertenece a mis colaboradores como yo era sólo un comienzo estudiante de posgrado, y se concentró en un solo sistema de corrección, no todo el proyecto.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X