מספרי חלקיקים שנשמרים

שלח תגובה
amirbial
הודעות: 34
הצטרף: 21:04 17/12/2016

מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי amirbial » 20:39 09/06/2019

היי
בהרצאה 20 דיברנו על סימטריה zz U(1) zz שגורמת לגדלים שמורים עבור לפטונים ובריונים. יש לי שאלות שהן בין חור בידע לרצון לווידוא הבנה:
1. עבור לפטונים אני מבין שהגודל הזה נשמר עבור כל חלקיק בנפרד כלומר ההפרש בין כמות האלקטרונים לעומת הפוזטרונים הוא גודל שמור, וכנ"ל עבור 2 הדורות האחרים. (נכון?)
2. עבור בריונים למרות השם המבלבל מספר בריונים תכונה זו לא נכונה (שימור עבור כל סוג בנפרד), כי אנחנו מכירים דוגמא נגדית שנייטרון מתפרק לפרוטון אלקטרון וניטרינו (נכון?) אז השימור נכון רק עבור הסכום הכולל ולא עבור כל סוג בנפרד.
3. עבור קווארקים לדוגמא רק up אני כבר לא בטוח האם הם גודל שמור בפני עצמם או רק כסכום.

תודה, אמיר.

yevgeny.kats
הודעות: 15
הצטרף: 14:33 07/08/2017

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי yevgeny.kats » 22:36 09/06/2019

1. המספר הלפטוני אכן נשמר עבור כל דור בנפרד, אבל צריך לקחת בחשבון לא רק את האלקטרון והפוזיטרון, אלא גם את הנייטרינו והאנטי-נייטרינו.

2. המספר הבאריוני, שהוא בעצם מספר הקוואקרים (פחות מספר האנטי-קוואקרים) חלקי 3, נשמר רק עבור הסכום של ששת סוגי הקווארקים. אין שימור עבור כל דור בנפרד כי מטריצת ה-CKM (המופיעה בצימוד של הקווארקים ל-W) מערבבת בין הדורות השונים.
אם מדברים במונחים של באריונים ולא קווארקים, מדובר בשימור מספר הבאריונים (מכל הסוגים יחד) פחות מספר האנטי-באריונים.

3. כפי שמשתמע מהתשובה ל-2, מספר הקווארקים מסוג מסוים איננו גודל נשמר (והתפרקות הנייטרון שהזכרת היא דוגמה לכך).
יחד עם זאת, אם לוקחים בחשבון רק QCD (ו/או אלקטרומגנטיות), מספר הקווארקים כן נשמר עבור כל סוג קווארק בנפרד, כפי שתראו בעבודה 12, שאלה 3. זה יכול להיות שימושי במצבים מסוימים בגלל ש-QCD היא האינטרקציה החזקה ביותר ו/או בגלל נסיבות אחרות.

amirbial
הודעות: 34
הצטרף: 21:04 17/12/2016

Follow up on Lepton number

שליחה על ידי amirbial » 14:34 29/06/2019

הבהרת בהודעה הקודמת שמתקיים שימור של מספר לפטוני עבור כל דור בנפרד, אבל אני מתבלבל קצת כי בהרצאה 19 דיברנו על איברי צימוד לא אלכסוניים של לפטונים עם שדה ההיגס:
anacdote.JPG
anacdote.JPG (75.22 KiB) נצפה 145 פעמים
ואני מסיק מאיבר כזה שתהליך התפרקות:

הוא תהליך אפשרי. מה אני מפספס?

yevgeny.kats
הודעות: 15
הצטרף: 14:33 07/08/2017

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי yevgeny.kats » 14:54 29/06/2019

אמרנו באותה ההרצאה שניתן ללכסן את מטריצות הצימוד באמצעות סיבוב השדות ע"י מטריצות אוניטריות מתאימות (שינוי משתנים). במקרה של הלפטונים זה נעשה בחינם, בעוד שבמקרה של הקווארקים שינוי משתנים כזה גורם לכך שבצימוד ל-W מופיעה מטריצת CKM.

amirbial
הודעות: 34
הצטרף: 21:04 17/12/2016

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי amirbial » 15:00 29/06/2019

הבנתי תודה רבה.

amirbial
הודעות: 34
הצטרף: 21:04 17/12/2016

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי amirbial » 19:56 02/08/2019

יצא לי להתקל באמירה שגם המספר הבריוני אינו מספר שמור אלא רק ההפרש בין המספר הבריוני ללפטוני. ושתכונה זו נובעת מהאנומליה שבשבירת הסימטריה הקיראלית.
אבל אני סיימתי את הקורס במחשבה שאלה שני ייצורים שונים לפטונים ובריונים ושהאחד לא יכול להתחלף בשני.

תוכל להסביר בבקשה מהו האיבר בלגראנג'יאן ששובר את הסימטריה
וגם האם אתה מסכים עם הספקולציה שבאחרית הימים כאשר היקום יתרחב ויתקרר וגלקסיות יתפרקו שבסוף גם הפרוטון יתפרק לחלקיקים קלים יותר?

תודה, אמיר.

yevgeny.kats
הודעות: 15
הצטרף: 14:33 07/08/2017

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי yevgeny.kats » 21:21 02/08/2019

זה נכון שיש אפקט קוונטי שנקרא "אנומליה" שבגללו השימור של המספר הבאריוני והמספרים הלפטוניים בנפרד יכול להיות מופר, ורק ההפרש בין המספר הבאריוני ללפטוני נשמר תמיד במודל הסטנדרטי. זה לא משהו שאפשר לראות ברמה של הלגרנז'יאן הקלאסי (משפט נתר וכו'). לא למדנו את הנושא הזה בקורס כי האפקט הוא די מסובך (ניתן למצוא דיון חלקי עליו בפרק 2.5.3 בספר) וההשפעות שלו על כל התהליכים שדיברנו עליהם זניחות לחלוטין או לא קיימות כלל.

ספציפית לגבי דעיכת הפרוטון, אפילו שהוא מותר אם לוקחים בחשבון את האנומליה, הוא עדיין לא אפשרי במודל הסטנדרטי כי לא קיימות אינטרקציות שדרכן הוא יכול להתרחש.

יחד עם זאת, אנחנו יודעים שהמודל הסטנדרטי הוא לא תיאור מלא של חוקי הטבע, ובהרבה מההרחבות המוצעות של המודל הסטנדרטי יש תהליכים שדרכם הפרוטון יכול לדעוך.

amirbial
הודעות: 34
הצטרף: 21:04 17/12/2016

Re: מספרי חלקיקים שנשמרים

שליחה על ידי amirbial » 12:28 03/08/2019

תודה על התשובה המפורטת וההפניה.
אני רוצה להוסיף למי שיתעניין אחרי קריאה ראשונית של חלק 2.5.3 את ההערה הבאה:
The Lorentz, anomalies would also agree
if the model were to be supplemented by a right-handed neutrino
field per generation. This suggests that the combination B–L would
be anomaly free, including gravitational effects, in the presence of
right-handed neutrinos
כלומר רק בהנחה שקיים ניטרינו שלא מקיים אינטראקציה חלשה אלא אינטראקציה כבידתית בלבד (כאשר המסה שלו היא לכל היותר 0.12eV אז איך אפשר לגלות אותו) יתקיים שימור B-L.

שוב תודה.

שלח תגובה

חזור אל “- מבוא לחלקיקים אלמנטריים”