Regla OZI
La regla de Okubo-Zweig-Iizuka o regla OZI es una consecuencia de la cromodinámica cuántica (QCD) que explica por qué ciertos modos de desintegración aparecen con menos frecuencia de lo que podría esperarse. Fue propuesta independientemente por Susumu Okubo , George Zweig y Jugoro Iizuka en la década de 1960. [1] [2] [3] Establece que cualquier proceso de ocurrencia intensa será suprimido si, solo a través de la eliminación de las líneas internas de gluones , su diagrama de Feynman puede separarse en dos diagramas desconectados: uno que contiene todas las partículas del estado inicial y otro que contiene todas las partículas del estado final.
Un ejemplo de una desintegración suprimida de este tipo es el mesón Phi en piones : φ → π + + π − + π 0 . Se esperaría que este modo de desintegración dominara sobre otros modos de desintegración como φ → K + + K − , que tienen valores Q mucho más bajos . En realidad, se ve que φ se desintegra en kaones el 84% del tiempo, lo que sugiere que la ruta de desintegración en piones está suprimida.
Una explicación de la regla OZI se puede ver en la disminución de la constante de acoplamiento en QCD con el aumento de la energía (o transferencia de momento ). Para los canales suprimidos por OZI, los gluones deben tener un q 2 alto (al menos tanto como las energías de masa en reposo de los quarks en los que se desintegran) y, por lo tanto, la constante de acoplamiento parecerá pequeña para estos gluones.
Otra explicación de la regla OZI proviene del límite de N c grande , en el que se supone que el número de colores N c es infinito. Los procesos suprimidos por OZI tienen una mayor proporción de vértices (que contribuyen con factores de 1 ⁄ N c ) a bucles de fermiones independientes (que contribuyen con factores de N c ) en comparación con los procesos no suprimidos, y por lo tanto estos procesos son mucho menos comunes.
Otro ejemplo lo constituyen las desintegraciones de los estados excitados del charmonium (estado ligado del quark charm y del antiquark). Para los estados más ligeros que los mesones D cargados , la desintegración debe realizarse exactamente como en el ejemplo anterior en tres piones , con tres gluones virtuales mediando la interacción, cada uno de los cuales debe tener suficiente energía para producir un par quark-antiquark.
Pero por encima del umbral del mesón D , los quarks de valencia originales no necesitan aniquilarse; pueden propagarse a los estados finales. En este caso, solo se requieren dos gluones, que comparten la energía del par quark-antiquark ligero que se nuclea espontáneamente. Por lo tanto, tienen una energía menor que los tres gluones de la aniquilación suprimida por OZI. La supresión surge tanto de los valores más pequeños de la constante de acoplamiento de QCD a altas energías, como del mayor número de vértices de interacción.
Véase también
Referencias
- ^ Okubo, S. (1963). "φ-mesón y modelo de simetría unitaria". Physics Letters . 5 (2). Elsevier BV: 165–168. Bibcode :1963PhL.....5..165O. doi :10.1016/s0375-9601(63)92548-9. ISSN 0031-9163.
- ^ Zweig, G. (1964). Informe CERN n.º 8419/TH412 (Informe).
- ^ Iizuka, Jugoro (1966). "Una sistemática y fenomenología de la familia de mesones". Suplemento de Progreso de la Física Teórica . 37 . Oxford University Press (OUP): 21–34. Bibcode :1966PThPS..37...21I. doi : 10.1143/ptps.37.21 . ISSN 0375-9687.
Fuentes
- Martin, BR; Shaw, G. (1997). "§6.1.1 Charmonium". Física de partículas (2.ª ed.). Chichester, Reino Unido: John Wiley & Sons. pág. 128. ISBN 0-471-92358-3.
- Griffiths, D. (2008). Introducción a las partículas elementales (2.ª ed.). Alemania: Wiley-VCH. §5.4.1. ISBN 978-3-527-40601-2.
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