QCD: Zerfall von J/Psi in virtuelles Gluon

20/02/2008 - 19:24 von Holger Grimmelt | Report spam
Hallo!

In einer Einführung über die Elementarteilchenphysik wurde bei uns auch
das Charmonium behandelt. Dabei tauchte dann im Skript zu den Zerfàllen
des Charmoniums folgendes Feynman-Diagramm auf:

e+ c_quer mu+
virt. Photon virt. Photon
e- c mu-

Dazu folgender Text:

"Möglicher Zerfall:
Vernichtung in ein virtuelles Photon

1 virtuelles Gluon geht nicht! - es müsste ein 'weißes' Gluon
(Farbsingulett) sein, welches nicht existieren kann!"

Nun bin ich leider in der ganzen SU(3)-Geschichte noch nicht wirklich
fit, frage mich aber, warum diese Argumentation sinnvoll sein soll.

Hadronen bilden ja alle Farbsinguletts. Gluonen hingegen das
SU(3)-Oktett. Unter den Gluonen gibt es aber durchaus Zustànde, die
farblos sind, z.B. Vorfaktor*(rr_quer - gg_quer).

Warum kann das cc_quer nicht auch in ein solches Gluon zerfallen bzw.
warum muss es in ein Farbsingulett zerfallen? Z.B. wàre eine Idee:
obiger Zerfall mit virt. Gluon rechts und qq_quer am Ende.

Gibt es da eine einfache Erklàrung, die sich an obiger Argumentation
orientiert? Oder muss man dazu tiefer in die Materie der SU(3)? Gerne
auch Literaturhinweise, die das Thema behandeln.

Danke!

Holger
 

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#1 Hendrik van Hees
21/02/2008 - 05:57 | Warnen spam
Holger Grimmelt wrote:

Hallo!

In einer Einführung über die Elementarteilchenphysik wurde bei uns auch
das Charmonium behandelt. Dabei tauchte dann im Skript zu den Zerfàllen
des Charmoniums folgendes Feynman-Diagramm auf:

e+ c_quer mu+
virt. Photon virt. Photon
e- c mu-

Dazu folgender Text:

"Möglicher Zerfall:
Vernichtung in ein virtuelles Photon

1 virtuelles Gluon geht nicht! - es müsste ein 'weißes' Gluon
(Farbsingulett) sein, welches nicht existieren kann!"

Nun bin ich leider in der ganzen SU(3)-Geschichte noch nicht wirklich
fit, frage mich aber, warum diese Argumentation sinnvoll sein soll.

Hadronen bilden ja alle Farbsinguletts. Gluonen hingegen das
SU(3)-Oktett. Unter den Gluonen gibt es aber durchaus Zustànde, die
farblos sind, z.B. Vorfaktor*(rr_quer - gg_quer).


Warum kann das cc_quer nicht auch in ein solches Gluon zerfallen bzw.
warum muss es in ein Farbsingulett zerfallen? Z.B. wàre eine Idee:
obiger Zerfall mit virt. Gluon rechts und qq_quer am Ende.

Gibt es da eine einfache Erklàrung, die sich an obiger Argumentation
orientiert? Oder muss man dazu tiefer in die Materie der SU(3)? Gerne
auch Literaturhinweise, die das Thema behandeln.



So ganz klar ist mir diese Farbargumentation nicht. Das J/Psi ist wegen der
Zweigregel so stabil: Da seine Masse kleiner ist als 2*m_D (D ist ein
Bindungszustand aus einem Charm und einem leichten Antiquark), kann sein
Zerfall nicht einfach durch den favorisierten Mechanismus der Anlagerung
leichter Quarks an c und c-bar erfolgen, wozu nur ein Eingluonaustausch
erforderlich wàre. Es muß also in leichte Mesonen (z.B. 3 Pionen), und dazu
braucht's mindestens einen Dreigluonenaustausch. Deshalb ist der starke
Zerfall unterdrückt.

Hendrik van Hees Texas A&M University
Phone: +1 979/845-1411 Cyclotron Institute, MS-3366
Fax: +1 979/845-1899 College Station, TX 77843-3366
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq mailto:

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