Quais dos processos a seguir são permitidos pela interação forte, interação eletromagnética, interação fraca ou por nenhuma reação?
Passo 1
Resumindo o enunciado: queremos classificar o decaimento
como sendo permitido pela interação forte, eletromagnética, fraca ou por nenhuma delas. Para isso vamos usar as regras de conservação de cor, de paridade, de carga de conjugação
e os tipos de acoplamento de cada interação.
Passo 2
Interação forte
A interação forte ocorre por troca de glúons entre quarks coloridos e não acopla diretamente a fótons. Assim um decaimento que produza somente fótons não pode ser mediado pela força forte. Logo, não é um decaimento forte.
A interação forte ocorre por troca de glúons entre quarks coloridos e não acopla diretamente a fótons. Assim um decaimento que produza somente fótons não pode ser mediado pela força forte. Logo,
Passo 3
Interação eletromagnética
Quarks carregados interagem com o campo eletromagnético e podem emitir fótons. Verificamos as regras de conservação:
Quarks carregados interagem com o campo eletromagnético e podem emitir fótons. Verificamos as regras de conservação:
seja
(onda de dipolo), que combina para
, igual ao
. Portanto todas as quantidades são conservadas e o processo é permitido pela interação eletromagnética.
Passo 4
Interação fraca
A força fraca poderia, em princípio, conectar estados neutros via correntes carregadas ou neutras, mas esse decaimento já ocorre em taxa muito alta ( ) e não envolve violação característica de cargas fracas. Logo a fraca não é responsável predominante por
.
A força fraca poderia, em princípio, conectar estados neutros via correntes carregadas ou neutras, mas esse decaimento já ocorre em taxa muito alta (
Resposta
O decaimento
é permitido pela interação eletromagnética.