Sería un elevado nivel de energía inferior quark "caída" de un quark top?

Question

La razón para el tiempo de la larga vida de $B$-hadrones es que el CKM elemento $|V_{tb}| > 0.999$, lo que significa que es el preferido de la decadencia de la $b$-quark es una $t$-quark (y viceversa). Sin embargo, debido a $m_{top} >> m_{bottom}$ esto `no está permitido' para $b$-quarks.

Mi sensación es que a muy altas energías, me.e $E_{bottom} >> m_{top}$, que la decadencia $b \rightarrow t$ estaría permitido. Por lo tanto, concluir a partir de esto, así, que la vida útil de la $b$-quark cambiaría dramáticamente como $E_{bottom} \rightarrow m_{top}$. Es eso correcto? Si no, ¿por qué no?

Answer 1

No importa si el $b$-quark es muy enérgico, que nunca puede desintegrarse en un quark top y un $W$-bosón si es en masa shell, es decir, $p^2=E^2 - \vec p^2 =m_b^2$. Para ver esto, considere la energía-impulso de la conservación, $$ b^\mu = W^\mu + t^\mu \Rightarrow m_b^2 = M_W^2 + m_t^2 + 2W\cdot t = M_W^2 + m_t^2 + 2 E_t M_W $$ Sin embargo, ya que la energía $E_t$ es positivo, la energía-impulso no puede ser conservada en la caries, el lado izquierdo no puede igualar el lado derecho para la medición de la masa de las partículas.

Ahora, si el $b$-quark no está en la masa-shell, $p^2\neq m_b^2$, la decadencia es posible. Un off-shell $b$-quark podría ser un interno de la línea virtual de partículas en un diagrama de Feynman. La caries anchos (es decir, vidas) son diferentes para partículas que no están en la masa de la cáscara. Sin embargo, desde partículas de masa de la cáscara no se propaga (sean internos en los diagramas de Feynman), cuando hablamos de un tiempo de vida, siempre nos referimos a un en la cáscara de las partículas.