Strona głównaPytania → Czy kwark powabny i antykwark...

Czy kwark powabny i antykwark wysoki lub elektron i antymion mogą ze sobą ulec anihilacji?

Pytanie

Pyta Damian

Czy kwark powabny i antykwark wysoki lub elektron i antymion mogą ze sobą ulec anihilacji?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Kwark powabny ($c$) i antykwark wysoki ($\bar u$) mogą tworzyć stany związane, z których najlżejszym jest mezon $D^0$. Model Standardowy przewiduje możliwość rozpadu tego mezonu np. na parę mion-antymion, co oznacza anihilację pary $c\bar u$. Prawdopodobieństwo tego procesu jest jednak bardzo małe i nie został on dotąd zaobserwowany. Został natomiast zaobserwowany bardzo podobny proces $B_s \to \mu^+ \mu^-$, gdzie mezon $B_s$ jest stanem związanym kwarku pięknego ($b$) i antykwarku dziwnego ($s$). Zachodzi on w około trzech na miliard przypadków rozpadów mezonu $B_s$. Zarówno w przypadku $D^0$ jak i $B_s$ kwantowe amplitudy rozważanych rozpadów otrzymują dominujące wkłady od jednopętlowych diagramów Feynmana.

Podobne diagramy jednopętlowe istnieją w przypadku anihilacji elektronu i antymionu, ale otrzymywane amplitudy są tłumione przez bardzo małe stosunki mas neutrin do masy bozonu $W$. Otrzymywane prawdopodobieństwo jest tak małe, że obserwacja takiej anihilacji jest praktycznie niemożliwa w dającej się przewidzieć przyszłości. Mówiąc inaczej, gdybyśmy zaobserwowali taką anihilację, to Model Standardowy (z masami neutrin pochodzącymi od tzw. operatorów wymiaru 5) nie mógłby być już uznawany za teorię poprawnie opisującą rzeczywistość.