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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 30.08.12, 17:25
Benutzerbild von Heringsalat100
Heringsalat100 Heringsalat100 ist offline
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Frage Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

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
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  #2  
Alt 31.08.12, 00:37
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Registriert seit: 22.07.2010
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

Zitat:
Zitat von Heringsalat100 Beitrag anzeigen
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.
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  #3  
Alt 02.09.12, 18:15
Benutzerbild von Heringsalat100
Heringsalat100 Heringsalat100 ist offline
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

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

Ge?ndert von Heringsalat100 (02.09.12 um 20:43 Uhr) Grund: Inhaltliche Korrektur: Das Boson zerfällt in Elektron/Antineutrino, nicht das Downquark...
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  #4  
Alt 02.09.12, 20:50
Timm Timm ist offline
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Registriert seit: 26.03.2009
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

Ich denke, es geht hier um Worte. Mit "vernichten einander" meinen die Autoren nicht Annihilation,

Gruß, Timm
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #5  
Alt 02.09.12, 21:10
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Heringsalat100 Heringsalat100 ist offline
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

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
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  #6  
Alt 03.09.12, 09:58
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
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Beitr?ge: 3.165
Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

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.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #7  
Alt 03.09.12, 11:00
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
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

Ge?ndert von Hawkwind (03.09.12 um 11:04 Uhr)
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  #8  
Alt 03.09.12, 21:25
Benutzerbild von Heringsalat100
Heringsalat100 Heringsalat100 ist offline
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Standard AW: Annihilation von Down-Quark und Up-Antiquark möglich?

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
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