¿Por qué los bosones WWW y ZZZ no pueden decaer en un par de quarks donde uno es un quark top o anti-top?

Ahora puedo entender que es poco probable ver un W o Z el bosón se descompone en un par de quarks que involucran un quark top o anti-top simplemente debido a la cantidad de energía que requeriría, pero se encuentra dentro del ámbito de una posibilidad teórica libre de limitaciones prácticas considerando que cualquier partícula puede tener suficiente velocidad para obtener cualquier nivel de energía.

Wikipedia establece que las relaciones de ramificación pueden derivarse teóricamente de las constantes de acoplamiento, por lo que parece que de alguna manera el W y Z los niveles de energía de los bosones son limitados. Estoy pensando que tal vez hay algunas suposiciones que se toman para derivar las relaciones de ramificación que incluyen asumir el nivel de energía de estos bosones, excluyendo así el quark top de las relaciones de ramificación.

¿Alguien puede confirmar que es o no posible que un quark top o anti-top esté involucrado en un W o Z decaimiento del bosón al establecer qué mecanismo teórico permite o previene esto?

Nota: Parece que dado que el marco de referencia del bosón y los productos de desintegración son los mismos, la masa-energía total de los productos se limita a la masa restante del bosón.

El bosón Z tiene modos de decaimiento de quarks y antiquarks enumerados en la hoja de información del grupo de datos de partículas. También tiene masa más que suficiente para descomponerse en al menos los 5 quarks más ligeros como pares de partículas y antipartículas.
@Triatticus, creo que la descomposición del bosón W sería algo así como una parte superior e inferior (quark inferior o extraño o inferior emparejado con una parte superior)

Respuestas (1)

La masa del quark top, metro arriba = 173 GRAMO mi V / C 2 , es mucho más pesado que las masas de cualquiera de los cargados ( metro W = 80 GRAMO mi V / C 2 ) o neutro ( metro Z = 91 GRAMO mi V / C 2 ) bosón débil. Entonces, un bosón débil en su marco de reposo no tiene suficiente energía para decaer a un estado final que involucre quarks top.

Cualquier partícula puede tener suficiente velocidad para obtener cualquier energía.

Dale la velocidad que quieras. Correré junto al bosón débil y observaré la descomposición en su estructura de reposo. (Soy muy rápido.) No hay suficiente energía para que ocurra la descomposición en mi marco de referencia, por lo que tampoco lo observas.

Parece que de alguna manera los niveles de energía de los bosones Z y W son limitados.

Pareces estar pensando que tal vez el Z y W tienen grados de libertad internos y pueden almacenar energía en un estado excitado. Esa es una buena idea: vemos que los átomos y los núcleos pueden almacenar energía internamente. Incluso los nucleones vibrarán si los golpeas lo suficientemente fuerte, dando lugar al espectro bariónico. sin embargo, el Z y W (junto con los quarks y los leptones) son partículas fundamentales sin estructura . Hasta donde sabemos, no tienen ningún grado de libertad interno para excitar.

no para el OP, pero para los lectores en general, ¿tal vez la posibilidad de que en futuros colisionadores de alta energía sea posible una barra virtual Z to t t_bar?
Elegir un marco de descanso no tiene sentido para mí. ¿Puedes reformular o reescribir eso para explicarlo mejor?
@Jason Considere una partícula con cuatro impulsos ( mi , pag → ) y masa metro 2 = mi 2 − pag 2 . Siempre puede aumentar a un marco de referencia donde el impulso de cuatro es ( metro , 0 → ) . Si su teoría es invariante bajo las transformaciones de Lorentz (como lo requiere la relatividad especial), debe tener la misma física en ambos marcos de referencia.
Un electrón que vuela alrededor de un acelerador de partículas puede tener más energía que su masa en reposo, suponiendo que m en (m, 0) sea la masa en reposo.
@Jason Solo en el marco del laboratorio. El electrón cree que está en reposo, golpeado por interacciones con un acelerador de partículas que choca relativistamente a su alrededor. Relacionado , relacionado .
Parece que dado que el marco de referencia del bosón y los productos de desintegración son los mismos, la masa-energía total de los productos se limita a la masa restante del bosón.
@Jason Sí, solo así. Si realmente quiere pensar en la descomposición en el marco del laboratorio, piense que una partícula en descomposición en movimiento debe decaer en partículas hijas también en movimiento, por lo que debe tener en cuenta las energías cinéticas de las hijas además de sus masas.
¿Por qué los bosones WWW y ZZZ no pueden decaer en un par de quarks donde uno es un quark top o anti-top?
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