¿Algún caso de una partícula aparentemente decayendo en copias de sí misma?

En casos "normales", no, esto no es posible. Puede entender fácilmente por qué al considerar este proceso en el marco del centro de masa (que es el marco de reposo de la partícula original). En este marco, comenzarías con una sola partícula.$X$en reposo, que tiene energía$m_Xc^2$, y terminar con 2 o más$X$, que necesariamente tendrá una energía de al menos$2m_Xc^2$. Así que la conservación de la energía tiene que ser violada por este tipo de reacciones.

Pero tenga en cuenta una advertencia: ¿qué quiero decir con "normal"? Bueno, lo que consideramos materia normal está hecho de partículas masivas. Si está buscando partículas sin masa, por otro lado, el argumento anterior no se aplica porque una partícula sin masa no tiene un marco de reposo. Entonces, debe examinarlo desde un marco de laboratorio (es decir, cualquier marco inercial). Debería ser fácil convencerse de que una partícula de energía sin masa$E$ puede decaer en múltiples instancias del mismo tipo de partícula con energías$\{E_1,\ldots,E_N\}$tal que$\sum_i E_i = E$siempre que todos los productos tengan un momento paralelo al de la partícula original.

Este tipo de proceso se denomina ramificación colineal y, en realidad, debe tenerse en cuenta al realizar cálculos en la teoría cuántica de campos que involucran fotones y gluones, las dos partículas sin masa conocidas. Sin embargo, ser "tomado en cuenta" es un poco diferente de lo que realmente "ocurre". El efecto de esto no es decir que los fotones y gluones realmente se dividan en múltiplos, sino que las únicas cosas significativas que podemos calcular son cantidades que no dependen de si los bosones se están dividiendo o no. Por lo tanto, la cuestión de si esta descomposición en copias realmente ocurre o no no puede decidirse experimentalmente, según QFT.