Diagrama de Feynman, ¿cuál partícula virtual?

No tienes forma de saber si la partícula virtual es una gamma o una Z. En realidad, no tiene mucho sentido, ya que ninguna medida puede decirte qué se ha intercambiado. Siempre hay que contemplar todas las posibilidades que resultan de la serie perturbativa utilizada para describir la teoría. Es un poco como preguntar en el experimento de la doble rendija joven, qué rendija ha elegido la partícula antes de llegar a la pantalla.

Sin embargo, cuando la energía$\sqrt{s}$en el centro de masa del ($\mu^+$,$\mu^-$) está cerca de la masa de Z, puede suponer que solo importa el intercambio de Z (debido a la forma del propagador). Por el contrario, cuando$\sqrt{s}$está cerca de 0, el intercambio Z puede despreciarse, el fotón domina.

La amplitud de la dispersión de muones de baja energía mediada por$Z$A los bosones se le da la "carga débil" del muón, de la misma manera que la amplitud para la dispersión mediada por los fotones viene dada por la carga eléctrica. En unidades donde la carga débil del neutrino es 1, se suprime la carga débil de los leptones cargados; Creo que a primera orden es$1-\frac14\sin^2\theta_W$, con$\theta_W$el ángulo de mezcla débil. La interferencia entre el intercambio EM y el intercambio débil introducirá un término que viola la paridad en la dispersión de baja energía. Esta "carga débil" se ha medido para el protón y el electrón (que muestran la misma supresión), pero esos experimentos (con partículas estables) son bastante desafiantes y no estoy al tanto de ningún esfuerzo por hacer las mismas mediciones para el muón. El artículo de revisión canónica sobre el tema está aquí .

Como dice Paganini, si la transferencia de cantidad de movimiento en la reacción de dispersión es cercana, la$Z$masa, esa interacción domina.