Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

Opgaven en beknopte uitwerkingen van hoofdstuk 5
5.1 Wat is de pariteit van de , een electrisch neutraal scalar meson dat dominant in ηπ vervalt ?
De η is een neutraal meson met J PC = 0 – + . Dus moet het pion dat het andere vervalsdeeltje is
wel een neutraal pion zijn met J PC = 0 – + . Omdat alle deeltjes spin 0 hebben is het onmogelijk
baanimpuls te creeëren. Dus de pariteit en de ladingsconjugatie van het zijn het product van
die van de η en π . Voor het a 0 geldt dus: J PC = 0 ++ .
5.2 De φ( 1020) heeft J PC 1 – –
0 0
= . Waarom kan de φ( 1020) alleen in het paar K SKL neutrale
kaonen vervallen ?
De combinatie
a 0
geeft de juiste pariteit en ladingsconjugate (namelijk beiden negatief).
De toestanden en geven beiden pariteit en ladingsconjugatie positief.
Hoe zou je dit feit kunnen gebruiken om CP schending te bestuderen in een e + e - botser ?
Produceer een φ( 1020)
in rust door het electron en positron te botsen bij een invariante massa
van 1020 MeV. Als aan een kant een verval in 2 pionen zichtbaar is, moet de andere kant een
K L
0
K S
0 KL
0
K S
0 KS
0
K L
0 KL
0
zijn. Kijk nu hoe vaak die ook in twee pionen vervalt. Gebeurt dat, dan is er CP schending.
5.3 Geef een voorbeeld van een intermediaire toestand als een in een oscilleert.
Net als in het geval van de kaonen laten we een b quark in een c quark vervallen en een d in een
c. Om nu een toestand met twee mesonen te maken (de cc toestand heeft niet de juiste massa
om een stabiel deeltje te vormen) kunnen we bijvoorbeeld een uu paar toevoegen, zodat de tussentoestand
D 0 D 0
wordt.
5.4 Wat is een goede test om te kijken of CPT is geschonden ?
Het massaverschil tussen deeltje en anti-deeltje.
B d
0
a 0
B d
0
152 Collegedictaat Hoge Energiefysica