Decaimiento electromagnético de un pión neutro

¿Por qué los piones neutros se desintegran electromagnéticamente? Otras partículas neutras, como el neutrón, se desintegran débilmente y los piones cargados se desintegran débilmente.

Respuestas (1)

Los piones y los neutrones son hadrones, partículas compuestas construidas a partir de quarks:

  • Los neutrones son bariones, es decir, están hechos de tu d d combinación de tu (arriba y d (abajo) quarks.
  • Los piones cargados son mesones, es decir, están hechos de una combinación de quark y antiquark (indicado por una barra sobre la letra): π + ( tu d ¯ ) , π ( d tu ¯ ) , π 0 ( tu tu ¯  o  d d ¯ )

A partir de esta información, y sabiendo que solo se permite un tipo de vértice en EM (fotón, entrada de fermión, salida de fermión), se puede ver cómo decae el pión neutro:

decaimiento del pión neutro

Por otro lado, para piones cargados tienes un quark sin el antiquark correspondiente, no puedes deshacerte de ellos solo por vértices EM, ya que los vértices tienen el mismo fermión en ambas patas.

Piense también en la carga eléctrica: los fotones no tienen carga, pero el pión inicial cargado sí.