Pion+ y protón forman kaon+ y otra partícula extraña, X. ¿Por qué es esta la interacción fuerte?

Pregunta original y lo que creo que es el diagrama de Feynman

La respuesta es la fuerza nuclear fuerte.

Después de haber buscado interacciones similares en los diagramas de Feynman en línea, descubrí una interacción para esta que dibujé arriba. ¿Es eso correcto? Creo entender la interacción que he dibujado pero no entiendo por qué es imposible ser cualquier otro tipo de interacción.

Como K+ tiene una extrañeza de +1, X debe tener una extrañeza de -1 para conservar la extrañeza. Sé que la extrañeza puede cambiar en +/-1 en interacciones débiles, pero como sabemos que X tiene extrañeza, debe tener una extrañeza de -1 para satisfacer la extrañeza que no cambia o que cambia en +/-1.

X debe ser un barión para conservar el número bariónico y debe tener una carga de +1e para conservar la carga.

Por lo tanto, tiene tres quarks, uno de los cuales es un quark extraño, y los otros dos deben ser quarks up, charm o top para conservar la carga.

¿Por qué deben ser dos ups (si es que debe ser eso)? Si un quark cambiara de sabor a algo más, la fuerza débil estaría en juego. ¿Es esa una posibilidad?

Cuando la contribución principal a un proceso domina en órdenes de magnitud, las personas tienden a descuidar las otras contribuciones a menos que planeen hablar sobre las contribuciones subdominantes en particular. Más aún cuando la contribución de EM no es separable como aquí, por lo que está comparando fuerte con débil.
Ah, entonces el decaimiento que he escrito arriba es mucho más probable que cualquier otro decaimiento, entonces estamos ignorando las otras interacciones. No estoy seguro de lo que quiere decir con que la contribución de EM no es separable, ¿le importaría aclararlo? Gracias.
Quiero decir que no hay una forma experimental de decir "fracción F mi METRO de las desintegraciones registradas se pueden atribuir al proceso electromagnético porque ... " . A diferencia de las interacciones débiles, donde puede (en principio) usar la vibración de paridad para extraer la escala de la contribución débil. Digo "en principio" porque mientras hacemos eso para procesos que solo pueden proceder por canales débiles y EM ( GRAMO 0 , q débil , etc...) todavía es un poco impráctico para los casos en los que la contribución principal es fuerte.

Respuestas (1)

Como dice dmckee en los comentarios, ha encontrado un diagrama de primer orden.

¿ Qué son los diagramas de Feynman ? son las representaciones esquemáticas de integrales complicadas que darán la sección transversal de una interacción. Estas integrales son una expansión en serie, y cada término tiene una constante decreciente que permite usar los primeros términos de primer orden, de la forma en que los dibujaste. Son muy útiles porque simplifican la suma de números cuánticos que deben tenerse en cuenta.

Es la interacción fuerte porque hay un gluón de primer orden, es decir, la partícula calibre de las interacciones fuertes. Si observa el orden de las interacciones en términos de la constante de acoplamiento, encontrará que un diagrama de primer orden con un intercambio de fotones, que también crea quark antiquark, es suprimido por su acoplamiento. La interacción débil es suprimida aún más por su acoplamiento.

Sin embargo, tenga en cuenta que debido a que el acoplamiento es 1, la serie de diagramas perturbativos para interacciones fuertes no converge y el diagrama de primer orden que ha dibujado no se puede calcular con la expansión de perturbaciones (hay innumerables diagramas con intercambios de gluones en órdenes superiores). Nuevas matemáticas se utilizan según el cálculo necesario, siendo dominante QCD en la red . El diagrama es útil para mostrar la conservación de números cuánticos, pero no para calcular.

Ah, ya veo. Entonces, se podría dibujar un diagrama de Feynman muy similar con un fotón que convierte el par abajo-antiabajo en un par extraño-antiextraño, pero debido a que el acoplamiento constante/fuerza es 1/137 de las fuerzas fuertes, esa interacción ocurrirá con una frecuencia más baja. Además, ¿podría dibujarse un diagrama de fuerza débil con el mismo cambio de quark mencionado en la oración anterior pero estaría mediado por un bosón Z? Esto sería mucho menos probable debido a la constante de acoplamiento. ¿Sería esa una interacción de primer orden de la fuerza débil?
@KiranGovind, la fuerza débil no solo tiene acoplamientos aún más pequeños, sino que la gran masa de Z es enorme y elimina más las secciones transversales para energías más bajas que su masa. Contribuye a energías LEP por ejemplo.
Pion+ y protón forman kaon+ y otra partícula extraña, X. ¿Por qué es esta la interacción fuerte?
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