Oddziaływania elektromagnetyczne
Anihilacja pary w parę
Jako pierwszy rozpatrzmy proces . Jest on szczególnie prosty, gdyż w najniższym rzędzie rachunku zaburzeń opisuje go tylko jeden diagram Feynmana pokazany na rysunku 8a (w przypadku procesu doszedłby jeszcze diagram Feynmana z rysunku 8b).
Rysunek 8. Anihilacja pary elektron-pozyton
(aby obejrzeć powiększony rysunek, kliknij w miniaturkę)
W układzie środka masy, w którym energie i są obie równe i dużo większe niż masa mionu, różniczkowy przekrój czynny tego procesu otrzymany w najniższym rzędzie w elektrodynamice kwantowej dany jest wzorem
[24] |
w którym . Zależność od kąta (względem kierunku wyznaczanego przez zderzającą się parę ) pod jakim wylatuje jest charakterystyczna dla cząstek o spinie ½. Całkowity przekrój czynny na ten proces wynosi więc
[25] |
Rysunek 9. Wyniki pomiarów przekroju czynnego procesu przejścia pary elektron-pozyton w parę mion-antymion. Krzywa ciągła przedstawia przewidywania teoretyczne
(aby obejrzeć powiększony rysunek, kliknij w miniaturkę)
Rysunek 9 pokazuje porównanie przewidywania elektrodynamiki z danymi doświadczalnymi. Jak zobaczymy w następnym rozdziale, proces ten staje się ważny w kontekście doświadczalnych dowodów istnienia dodatkowej liczby kwantowej kwarków, jaką jest kolor.