Bitte beschäftigen Sie sich mit folgenden Aspekten aus dem Gebiet „Schwache Wechselwirkung“: 1) Befassen Sie sich mit den Kaon-Zerfällen 2) Berechnen Sie die Myon-HWZ aus den folgenden Angaben 3) 1s = ?? GeV -1 1m = ?? GeV -1 1kg= ?? GeV 1mb = ?? GeV -2 2 5 3 1 192 Gm µ µ µ τ π Γ = = 2 5 3 1 192 Gm µ µ µ τ π Γ = = 5 2 1,16632(2) 10 G GeV − − = ⋅ 5 2 1,16632(2) 10 G GeV − − = ⋅
22
Embed
Bitte beschäftigen Sie sich mit folgenden Aspekten aus dem ... · Bitte beschäftigen Sie sich mit folgenden Aspekten aus dem Gebiet „Schwache Wechselwirkung“: 1)Befassen Sie
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Bitte beschäftigen Sie sich mit folgenden Aspekten aus dem Gebiet „Schwache Wechselwirkung“:
1)Befassen Sie sich mit den Kaon-Zerfällen
2)Berechnen Sie die Myon-HWZ aus den folgenden Angaben
Bedeutung dieses ErgebnissesBedeutung dieses Ergebnisses
Es setzt Grenze für rechtshändige StrömeEs setzt Grenze für rechtshändige StrömeDie schwache WW ist rein linkshändigDie schwache WW ist rein linkshändig
(innerhalb der exp. Genauigkeit)(innerhalb der exp. Genauigkeit)Viel wichtigeres Resultat !!Viel wichtigeres Resultat !!
> Faktor 20 zu langsam> Faktor 20 zu langsam21( ) ~s
KG
τ +2
1( ) ~s
KG
τ +uu ss
++
νν
oder:
K +K +uu
ss
WWµ+µ+
µνµν
insgesamt:
hadronische Übergänge mit sind ~ 5% zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ 5% zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ Faktor 20 zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ Faktor 20 zu langsam
0S∆ =0S∆ =1S∆ =1S∆ =
...0,975
uG
d s⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
...0,975
uG
d s⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠0,22G0,22G
Cabibbo´s Vorschlag:Cabibbo´s Vorschlag:
Die Quark-Massenzustände sind Eigenzustände der starken (aberauch der em) WW.Die Quark-Massenzustände sind Eigenzustände der starken (aberauch der em) WW.
(Die starke WW ist universell bzgl. aller q`s)(Die starke WW ist universell bzgl. aller q`s)
Die Eigenzustände der schwachen WW sind nicht identisch zu den Eigenzuständen der starken WW.Die Eigenzustände der schwachen WW sind nicht identisch zu den Eigenzuständen der starken WW.Für den Fall von nur u, d, sFür den Fall von nur u, d, s
Idee von Glashow, Iliopolus, Maiani (1970)Idee von Glashow, Iliopolus, Maiani (1970)Wenn es mehr als nur ein intermediäres Quark (hier „u“) gibt, dann führt dieses zu einer kohärenten Summe von Amplituden.Wenn es mehr als nur ein intermediäres Quark (hier „u“) gibt, dann führt dieses zu einer kohärenten Summe von Amplituden.
∃ ein weiteres „up“-artiges Quark „c“∃ ein weiteres „up“-artiges Quark „c“
0K0K
µ−µ−
ss ss
~ cos sinc cΘ Θ~ cos sinc cΘ Θ ~ cos sinc c− Θ Θ~ cos sinc c− Θ Θ
cos cosu cd s⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
cos cosu cd s⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
1 2 0 !!+ =∑ 1 2 0 !!+ =∑
Annahme:
erinnere: sinsin
-sin-sin
dd
µ−µ−
µ+µ+ µ+µ+
W −W −
W +W +
µνµν ccuu
µ−µ−
++dd
W −W −
W +W +
µνµν
11 22
0K0K
Insgesamt: Die Zerfallsamplitude verschwindet ---allerdings nur dann, wenn m(u) = m(c)
Insgesamt: Die Zerfallsamplitude verschwindet ---allerdings nur dann, wenn m(u) = m(c)
insgesamtinsgesamtDas intermediäre Boson W± koppelt mit einer universellen Stärke (Kopplungskonstante) an die verschiedenen LeptonenDas intermediäre Boson W± koppelt mit einer universellen Stärke (Kopplungskonstante) an die verschiedenen Leptonen
4
UniversalitätUniversalität
(im Limit q2 = 0 !!)(im Limit q2 = 0 !!)
WW
WW
WW
ee
eνeνµµ
µνµνττ
τντν
5 22
11,03 10p
G GeVm
− −= ⋅ 5 22
11,03 10p
G GeVm
− −= ⋅
im hadronischen Bereich:im hadronischen Bereich:
β - Zerfallβ - Zerfall
β - Zerfallβ - Zerfall
π - Zerfallπ - Zerfall
allgemein:
oder: daoder: da ≈ 5 % zu langsam≈ 5 % zu langsam
WWdd
W −W −
e−e−
eνeν
uuuu
dd
W −W −
dduu
ud
W⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
ud
W⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
5 2)0,975 ( 10 pG G mβ− −= = 5 2)0,975 ( 10 pG G mβ− −= =
2~ GΓ 2~ GΓ 21~
Gτ 2
1~G
τ
ABER
oder:
oder:
5
~ 0,22sG G~ 0,22sG G
> Faktor 20 zu langsam> Faktor 20 zu langsam21( ) ~s
KG
τ +2
1( ) ~s
KG
τ +uu ss
++
νν
oder:
K +K +uu
ss
WWµ+µ+
µνµν
insgesamt:
hadronische Übergänge mit sind ~ 5% zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ 5% zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ Faktor 20 zu langsamhadronische Übergänge mit sind ~ Faktor 20 zu langsam