Nicht beobachtbarer 'schwerer' Zerfall des neutralen Pions

Desy · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich stehe vor einem Problem:
Das neutrale Pion zerfällt elektromagnetisch mit einer Wahrscheinlichkeit von 98% in zwei Photonen. Es gibt keine Erhaltungssätze, die den Zerfall des neutralen Pions in zwei Gluonen verbieten würden. Dieser Zerfall findet durch die starke Wechselwirkung statt und sollte viel häufiger erfolgen als der Zerfall in zwei Photonen. Warum wird ein solcher Zerfall nicht beobachtet?

Meine Ideen:
Leider bin ich bar jeglicher Idee, deshalb mein Hilfegesuch!

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576

pi0 -> g g findet nicht statt, weil nackte Farbladungen nicht vorkommen (confinement) und es keine leichteren (farblosen) Mesonen als das pi0 gibt.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18018

Für die SU(3) gilt tatsächlich

8⊗8 =1⊕8⊕8⊕10⊕10⊕27

d.h. es existiert ein Color-Singulett.

Allerdings hat das pseudoskalare Pion Spin S = 0, Parität P = -1, Charge-Parity C = +1, kurz 0-+, der gebundene Zustand = der leichteste skalare Glueball 0++, daher sind Zerfall bzw. Mischung von Pion und Glueball verboten.

Glueballs sind wegen der Mischung mit „gewöhnlichen“ Mesonen nicht isoliert sichtbar. Für 0++ folgt aus den Berechnungen der Gittereichtheorie M ~ 1.5 GeV, für 0-+ sogar eher M ~ 2.5 GeV. Dies wäre der leichteste rein gluonische Zustand, der zum Pion passen würde; dieser Zerfall bzw. die Mischung sind jedoch energetisch verboten.