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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?


Heringsalat100
30.08.12, 17:25
Guten Tag!

Im Artikel "Mit einem Rechentrick zur umfassenden Theorie der Naturkräfte" von Zvi Bern, Lance J. Dixon und David A. Kosower in der Septemberausgabe 2012 von "Spektrum der Wissenschaft" wird auf Seite 41 bei der Erläuterung eines Feynman-Diagramms geschrieben:

Das Up-Antiquark und das virtuelle Down-Quark vernichten einander und hinterlassen ein W-Boson.

Nun stelle ich mir die Frage, warum das (virtuelle) Down-Quark und das Up-Antiquark einen Annihilationsprozess hervorbringen können, obwohl sich die Annihilation doch nur auf ein Teilchen und dessen Antiteilchen bezieht.
Die einzige Vorahnung meinerseits ist, dass Elementarteilchen unterschiedlicher Flavours (bei Quarks also Up,Down,Bottom, etc.) als Ausnahmefälle zur gegenseitigen Annihilation fähig sind, was mir allerdings fragwürdig erscheint.

Was meint ihr?

Mit freundlichen Grüßen
Heringsalat100

Hawkwind
31.08.12, 00:37
Guten Tag!

Im Artikel "Mit einem Rechentrick zur umfassenden Theorie der Naturkräfte" von Zvi Bern, Lance J. Dixon und David A. Kosower in der Septemberausgabe 2012 von "Spektrum der Wissenschaft" wird auf Seite 41 bei der Erläuterung eines Feynman-Diagramms geschrieben:

Das Up-Antiquark und das virtuelle Down-Quark vernichten einander und hinterlassen ein W-Boson.

Nun stelle ich mir die Frage, warum das (virtuelle) Down-Quark und das Up-Antiquark einen Annihilationsprozess hervorbringen können, obwohl sich die Annihilation doch nur auf ein Teilchen und dessen Antiteilchen bezieht.
Die einzige Vorahnung meinerseits ist, dass Elementarteilchen unterschiedlicher Flavours (bei Quarks also Up,Down,Bottom, etc.) als Ausnahmefälle zur gegenseitigen Annihilation fähig sind, was mir allerdings fragwürdig erscheint.

Was meint ihr?

Mit freundlichen Grüßen
Heringsalat100

Der geschilderte Prozess wird durch die schwache Wechselwirkung vermittelt - das sieht man z.B. daran, dass W-Bosonen entstehen und nicht wie bei Teilchen-Antiteilchen-Annihilation Photonen (elm. WW). Das ist kein Ausnahmefall sondern 08/15 schwache Wechselwirkung - genauso gewöhnlich wie der Betazerfall.

Heringsalat100
02.09.12, 18:15
Beim Betazerfall wird z.B. ein Downquark durch Emission eines Wminus-Bosons in ein Upquark umgewandelt, woraufhin das W- zu einem Elektron und einem Elektron-Antineutrino zerfällt.

Dementsprechend dürfte sich aber doch ergeben, dass die Konfrontation des neu entstandenen Upquarks mit einem Anti-Upquark zu einer "Teilchenvernichtung" und somit zu einer Emission zweier Photonen führen müsste. (?)

Im Artikel wird ja auch eindeutig von einer Vernichtung gesprochen.
Ist die Darstellung vereinfacht oder handelt es sich hier um einen simplen Denkfehler meinerseits?

MfG
Heringsalat100

Timm
02.09.12, 20:50
Ich denke, es geht hier um Worte. Mit "vernichten einander" meinen die Autoren nicht Annihilation,

Gruß, Timm

Heringsalat100
02.09.12, 21:10
Was meinen sie dann mit "vernichten"?

(Kann es sein, dass ein Teil deiner Antwort nicht gepostet wurde? Da ist noch ein Komma am Ende des Beitrags...)

Man kommt der Sache sicherlich näher :)

Timm
03.09.12, 09:58
Hawkwind hat ja schon geschrieben, um was es geht. Am Ende dieses Prozesses existieren die Ausgangsteilchen nicht mehr. Daß sie sich "vernichtet" haben, ist eine etwas unglückliche Wortwahl, wie man an Deiner Reaktion sieht.

Hawkwind
03.09.12, 11:00
Hawkwind hat ja schon geschrieben, um was es geht. Am Ende dieses Prozesses existieren die Ausgangsteilchen nicht mehr. Daß sie sich "vernichtet" haben, ist eine etwas unglückliche Wortwahl, wie man an Deiner Reaktion sieht.

Danke für die klärenden Worte, Timm.
Ich verstehe den Term "Annihilation" tatsächlich etwas allgemeiner. Wenn es speziell um die Materie-Antimaterie-Annihilation geht, würde ich eher von "Paar-Annihilation" oder "Paarvernichtung" reden. I.a. findet "Annihilation" aber in jedem Prozess statt, indem ein einlaufendes Teilchen nicht mehr im Ausgangszustand vorkommt.

Die ältere Quantenelektrodynamik kannte eben nur die elm. Paarvernichtung in Photonen; mit den neueren Eichtheorien (GSW & QCD) gibt es noch ganz andere Arten von Annihilation.

Gruss,
Hawkwind

Heringsalat100
03.09.12, 21:25
Erstmal danke für die schnellen, beständigen Antworten! :)

Zusammenfassend gesagt ist es demnach also so, dass in der GSW und QCD auch Downquark und Up-Antiquark einen Prozess der Annihilation unter Freigabe eines W-Bosons hervorrufen können?

Wisst ihr, wo man sich über GSW-Theorie und QCD umfangreich informieren kann?

MfG
Heringsalat100