Draw possible Feynman diagrams for the following processes:

What interactions are involved? (Both these decays have been observed, by the way.)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para desenharmos possíveis diagramas de Feynman para o processo de decaimento da partícula Σ⁺ em um próton § e um fóton (γ). Isso envolve os conceitos de interações eletromagnéticas na física de partículas. Vamos precisar entender como as partículas interagem e como representar isso nos diagramas de Feynman.

Passo 2

Primeiro, recall que um diagrama de Feynman é uma representação gráfica das interações entre partículas subatômicas. Ele nos ajuda a visualizar como partículas entram, interagem e saem de um processo. Cada linha no diagrama representa uma partícula, e os vértices mostram onde ocorrem as interações.

Passo 3

No processo Σ⁺ → p + γ, temos três partículas envolvidas:
  • Σ⁺: um bárion contendo quarks (no caso, dois up e um strange).
  • p (próton): também um bárion, com dois quarks up e um quark down.
  • γ (fóton): uma partícula de luz, portadora da interação eletromagnética.

Passo 4

Para desenhar o diagrama de Feynman, precisamos identificar como a Σ⁺ pode decair em um próton e um fóton. A interação principal envolvida aqui é a interação eletromagnética, já que um fóton está sendo emitido.
Uma possível forma desse decaimento é através da transição de um dos quarks strange da Σ⁺ para um quark down no próton, emitindo um fóton no processo. Então, o fóton é emitido quando ocorre a mudança de sabor do quark, o que é uma interação eletromagnética.

Passo 5

Outro diagrama possível envolve a emissão de um fóton por um dos quarks up que permanecem na partícula. Nesse caso, os quarks rearranjam-se para formar o próton, e um dos quarks emite o fóton durante essa reorganização. Ainda assim, a interação responsável é a eletromagnética.

Resposta

Portanto, os possíveis diagramas de Feynman para o decaimento envolvem interações eletromagnéticas, onde um dos quarks na Σ⁺ emite um fóton ao transitar para os quarks que formam o próton. As interações envolvidas são, principalmente, de natureza eletromagnética.

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The was discovered in 1983 at CERN, using proton/antiproton scattering:
where represents one or more particles. What is the most likely , for this process? Draw a Feynman diagram for your reaction, and explain why your is more probable than the various alternatives.