Правило OZI - OZI rule

Правило OZI
Распад Фи-мезон на три пионы подавляется правилом OZI.
Распад Фи-мезон на два Kaons не подавляется правилом OZI.

В Правило OZI является следствием квантовая хромодинамика (QCD), что объясняет, почему некоторые режимы распада появляются реже, чем можно было бы ожидать. Это было независимо предложено Сусуму Окубо, Джордж Цвейг и Югоро Иидзука в 1960-е гг.[1][2][3]В нем говорится, что любой сильно происходящий процесс будет подавлен, если только путем удаления внутренних глюон линии, его Диаграмма Фейнмана можно разделить на две несвязанные диаграммы: одна содержит все частицы в начальном состоянии, а другая - все частицы в конечном состоянии.

Примером такого подавленного распада является Фи-мезон в пионы: φ → π+ + π− + π0 . Можно было бы ожидать, что эта мода распада будет доминировать над другими модами распада, такими как φ → K+ + K− , которые имеют гораздо более низкие Q значения. На самом деле видно, что φ распадается на каоны 84% случаев, предполагая путь распада к пионы подавляется.

Объяснение правила OZI можно увидеть по уменьшению константа связи в QCD с увеличением энергии (или передача импульса ). Для каналов с подавлением OZI глюоны должны иметь высокий q2 (по крайней мере, столько же, сколько масса покоя энергии кварков, на которые они распадаются), и поэтому константа связи будет казаться этим глюонам малой.

Другое объяснение правила OZI исходит из большого -Nc[требуется дальнейшее объяснение ] предел. Процессы с подавлением OZI имеют большее количество независимых фермионных петель по сравнению с процессами без подавления, и эти диаграммы Фейнмана имеют вид1⁄Nc подавляется количеством независимых фермионных петель.

Еще один пример - распады возбужденных состояний чармоний (связанное состояние очарованного кварка и антикварка) .Для состояний легче заряженного D-мезоны, распад должен происходить так же, как в приведенном выше примере, на три пионы, с тремя виртуальными глюонами, обеспечивающими взаимодействие, каждый из которых должен иметь достаточно энергии для образования кварк-антикварковой пары.

Но выше D-мезон порог, исходные валентные кварки не должны аннигилировать; они могут перейти в конечные состояния. В этом случае требуются только два глюона, которые делят энергию спонтанно зарождающейся легкой кварк-антикварковой пары. Таким образом, они имеют меньшую энергию, чем три глюона аннигиляции с подавлением OZI. Подавление возникает как из-за меньших значений константы связи КХД при высоких энергиях, так и из-за большего числа вершин взаимодействия.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Окубо, С. (1963). «φ-мезон и модель унитарной симметрии». Письма по физике. Elsevier BV. 5 (2): 165–168. Дои:10.1016 / s0375-9601 (63) 92548-9. ISSN  0031-9163.
  2. ^ Цвейг, Г. (1964). Отчет ЦЕРН № 8419 / TH412 (Отчет).
  3. ^ Иидзука, Дзюгоро (1966). «Систематика и феноменология семейства мезонов». Приложение "Прогресс теоретической физики". Издательство Оксфордского университета (ОУП). 37: 21–34. Дои:10.1143 / ptps.37.21. ISSN  0375-9687.

Источники

  • Martin, B.R .; Шоу, Г. (1997). «§6.1.1 Чармониум». Физика элементарных частиц (2-е изд.). Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons. п. 128. ISBN  0-471-92358-3.
  • Гриффитс, Д. (2008). Введение в элементарные частицы (2-е изд.). Германия: Wiley-VCH. §5.4.1. ISBN  978-3-527-40601-2.