No hay diagrama de Feynman válido para procesos

Esto probablemente será fácil para cualquier persona con experiencia en física de partículas, pero yo no. Me piden que explique por qué es imposible construir un diagrama de Feynman válido usando los vértices del modelo estándar para los siguientes procesos:

v τ + pag → τ + + norte

π + + π − → norte + π 0

Ya me preguntaron dos problemas similares, y esos estaban claros ya que ni siquiera se conservaba carga para esos procesos. Pero aquí estoy atascado. ¿Alguien me puede ayudar? Está claro que hay algunos conceptos que no estoy captando.

No sé la respuesta, pero en el caso de Pion, creo que tiene que ver con la conservación aproximada del número bariónico .
En el caso de Tau Neutrino, tienes un neutrino de materia (+1 número de leptones) que va a un anti-Tau (-1 número de leptones).
¿Hay alguna forma de resolver sin recurrir a la conservación del número de bariones y leptones? estos problemas se encuentran en el primer capítulo de nuestro texto, y el número de leptones/bariones ciertamente aún no se ha introducido
Esencialmente, todo lo que hemos aprendido sobre los diagramas de Feynman es lo que constituye un vértice válido
La conservación de cualquier número cuántico en particular no es diferente a la conservación de la carga. La carga es un número cuántico. Si hay otra respuesta, entonces no la sé, pero no soy absolutamente ningún experto.
Para ampliar mi comentario sobre el número de bariones para los piones, tienen un número de bariones de 0 pero su resultado tiene un número de bariones de 1. Solo las interacciones débiles pueden violar el número de bariones y dos piones no tendrán una interacción débil (¿alguna vez?).

Respuestas (1)

Como se menciona en los comentarios, ambos procesos no están permitidos debido a la conservación de los números cuánticos. Esta es la única forma de probarlo formalmente. Para evitar el uso de las palabras conservación del número de leptones y bariones, puede intentar dibujar los diagramas para estos procesos de fuerza bruta. No tendrá éxito (debido a estas leyes de conservación), pero esto lo ayudará a encontrar una razón por la cual cada proceso no funcionará.

Tomando el primer proceso como ejemplo. Para que un protón se convierta en un neutrón, se requeriría la emisión de un W bosón (dibújalo y verás...). Así esto W El bosón tiene que combinarse con el neutrino para formar un τ + para que este diagrama sea válido. Sin embargo, esto no puede suceder ya que un W el bosón solo acopla neutrinos para τ − .

Es fácil formar un argumento similar para el segundo proceso.

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