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普通のやつらの下を行け -- バッドノウハウ専門家
誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:1)
陽子とかと電磁的相互作用は小さい（少なくともこの実験的には）って理解でいいんだろうか？
原子核の内側で崩壊した場合と外側で崩壊した場合では生成される電子・陽電子対の運動量・運動エネルギーが小さくなったという話だが、
質量=エネルギー保存則はこの場合どうなったんだろうかと。
質量(=エネルギー)というのはクォーク凝縮に依存する量で保存量では無かったということになるのか？
# 明日までに回答希望
/.configure;oddmake;oddmake install
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:2, 参考になる)
ファイ中間子の質量を M 、崩壊後の電子、陽電子のエネルギー、運動量をそれぞれ E1,E2, P1,P2 (運動量はベクトル）とすると
M^2=(E1+E2)^2-(P1+P2)^2
という関係が成り立ってます(E1=sqrt(M1^2+P1^2))。
この式から実験で測定した P1,P2 を使ってファイ中間子の質量が計算できます。 この ページの一番下の図 [riken.go.jp]
高エネルギーの陽子（別に陽子でなくても良い）を標的にぶつけると 不思議なことにひょこっとファイ中間子やその他いろいろな粒子が生まれてくるわけです。 入射した陽子のエネルギーの一部はこれらの粒子を作るのに使われます。 今回の話は真空中と原子核中で生まれてきたファイ中間子の質量が異なるということ。
電子、陽電子は標的から外に出てくる間に散乱するだろうからこの図で 3% を議論 するのはその辺の評価が大変そうですね。
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:2, 参考になる)
これは、光速電子にとって原子核が小さすぎるためで、このような超短時間で衝突反応を起こすためには核力 (強い相互作用) 程度の強力な相互作用が必要なのに、電子は電磁相互作用と弱い相互作用しか持たないためです。
衝突しなくても、電磁相互作用により原子核の静電ポテンシャルの分だけエネルギーが変化しますが、これは容易に補正できます。
エネルギー保存則については、原子核内で生成したファイ中間子は外で生成したファイ中間子より質量が小さく、その分だけ必要としたエネルギーも小さいので、この段階での収支は合ってます。
また、原子核から出るときに質量が増大しますが、その分だけ運動エネルギーが減りますから、この段階でも収支は合います。
崩壊するときも、外だろうと中だろうとファイ中間子質量分のエネルギーが崩壊生成物に渡されるので、やっぱり収支は合います。
the.ACount
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:1)
・中間子のスープ全体の質量は保存
・スープの中での中間子の運動は、あたかも質量が減少したかのように振る舞う
ということではないかと。
満員電車の中での人間が、体重が増えたかのように振る舞うのと逆の現象？
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:1)
ファイ中間子の崩壊先の粒子には、「強い相互作用」をする粒子としない粒子が
あって、電子・陽電子は強い相互作用をしないタイプの粒子ということでしょう。
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:1)
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:1, 興味深い)
典型的には100分の1程度なので、荒い精度なら無視できる。
電子はレプトンなので強い相互作用をしない。
だから、ファイ中間子が原子核中で崩壊してくれれば
そのファイ中間子の状態を電子陽電子対が
ほぼそのまま運んでくることを期待できる。
質量の変化に関しては物質中の電子の振る舞いを
有効質量で記述するモデルを参考に考えてみは？
低エネルギー状態(普通の真空中)における素粒子の質量⇔物質中の電子の有効質量
高エネルギー状態における素粒子の質量⇔真空中の電子の質量
のように
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:0)
ファイ中間子崩壊で生成される電子・陽電子対に注目すると運動量・運動エネルギーが減少したように見えますが
もちろんそれ以外の粒子もはじき出されてますので、投入/放出エネルギーの総量は変わらないんでは？
Re:誰か俺の頭でもわかるよう説明してくれ (スコア:2, おもしろおかしい)
人生は七転び八起き、一日は早寝早起き