Teilchenphysik: Kopplungen bei der schwachen Wechselwirkung?
Ich habe eine Frage zu meinem Physikbuch. Der Satz: Since the W^+ and W^- bosons have charges... da verstehe ich nicht, wieso das so ist. Bei W^+ kann ich es mir noch erklären, weil z.B. das Elektron mit -e geladen ist und das W^+ mit +e. Deshalb gleichen sich da die Ladungen aus und das Neutrino ist dann neutral. Aber bei W^- wäre ja dann eine doppelt negative Ladung, wieso dann hier wieder das entsprechende Neutrino? Außerdem verstehe ich nicht, wieso die Quarks mit positiver Ladung mit jedem Quark mit negativer Ladung "gepaart" werden können, aber nicht jedes positiv geladene Lepton mit jedem negativ geladenen Lepton.
Danke schonmal :)
2 Antworten
Aber bei W^- wäre ja dann eine doppelt negative Ladung, wieso dann hier wieder das entsprechende Neutrino?
Ich glaube das bezieht sich auf diesen Fall (bzw. andersherum, aber das ist das selbe):
Das hier ist eine Kurzschreibweise für zwei Fälle (für den Fall, dass die Zeitachse hier nach rechts läuft):
(1) Das Elektron-Neutrino und ein W^- Boson kollidieren und produzieren ein e^-. Vorher gab es eine negative Ladung (W^-), nachher auch eine negative Ladung (e^-).
(2) Ein Elektron-Neutrino zerfällt in ein W^+ und ein e^-. Vorher war die Gesamtladung neutral, nachher ebenfalls (W^+ und e^-).
Immer wenn ein Teilchen senkrecht in ein Feynmandiagramm gezeichnet wird ist es gemeint als Überlagerung beider Möglichkeiten, wie oben beschrieben.
Der Unterschied für Quarks und Leptonen ist der Folgende: Quarks haben teile der Elementarladung (up-artige haben [2/3]e und down-artige haben -[1/3]e Ladung). Wenn ein up-Quark also ein W^+ Boson ausstrahlt, kann es in ein down-Quark umgewandelt werden und die Ladung bleibt erhalten
Das geht bei Leptonen nicht, weil es nur ganzzahlig geladene oder neutrale Leptonen gibt. Deshalb kann die Schwache Wechselwirkung immer nur ein neutrales Lepton in ein geladenes umwandeln oder andersherum).
wo ist das problem?
W- --> e- + anti-nu
W+ --> e+ + nu
und natürlich auch alle anderen richtungen (geht dann aber natürlich nicht alles für reale teilchen aufgrund der energieerhaltung), zB
nu --> e- + W+
oder
W+ + anti-nu --> e+