механизм ГИМ

В физике элементарных частиц механизм GIM (или механизм Глэшоу-Илиопулоса-Майани ) представляет собой механизм, с помощью которого нейтральные токи, изменяющие аромат (FCNC), подавляются в петлевых диаграммах . Это также объясняет, почему слабые взаимодействия , изменяющие странность на 2 (переходы Δ S = 2), подавляются, а те, которые меняют странность на 1 (переходы Δ S = 1), разрешены, но только при взаимодействиях заряженного тока.

Редкий лептонный распад нейтрального Каона, основанный на механизме GIM

История

Механизм был предложен Шелдоном Глэшоу , Джоном Илиопулосом и Лучано Майани в их знаменитой статье «Слабые взаимодействия с лептон-адронной симметрией», опубликованной в Physical Review D в 1970 году.

В то время, когда был предложен механизм GIM, только три кварка ( верхний , нижний и странный считалось, что существуют ). Глэшоу и Джеймс Бьоркен предсказали четвертый кварк в 1964 году. но доказательств его существования было мало. Однако механизм GIM требовал существования четвертого кварка, и предсказание очаровательного кварка обычно приписывают Глэшоу, Илиопулосу и Майани.

Описание

Механизм основан на унитарности заряженной матрицы смешения ароматов слабого тока , которая входит в две вершины однопетлевой диаграммы, включающей обмены W-бозонами . Несмотря на то, что З. ⁰ бозонные обмены нейтральны по аромату (т.е. запрещают FCNC), коробчатая диаграмма вызывает FCNC, но на очень небольшом уровне. Малость определяется разницей квадратов масс различных виртуальных кварков, которыми обмениваются на коробчатой ​​диаграмме (первоначально это были uc- кварки), в масштабе W. массы

Малость этой величины объясняет подавление наведенного FCNC, диктующего распад редкий $K_{L}\to \mu ^{+}\mu ^{-}$, показано на рисунке. Если бы эту разницу масс можно было игнорировать, знак минус между двумя мешающими диаграммами (сам по себе является следствием унитарности матрицы Кабиббо ) привел бы к полной отмене и, следовательно, к нулевому эффекту.

Дальнейшее чтение

• А. Дас; Т. Фербель (2003). «Стандартная модель и сопоставление с данными» . Введение в ядерную физику и физику элементарных частиц (2-е изд.). Всемирная научная . стр. 345 и далее . ISBN  981-238-744-7 .
• Дж. Илиопулос (2010). «Механизм Глэшоу – Илиопулоса – Майани» . Схоларпедия . 5 (5): 7125. Бибкод : 2010SchpJ...5.7125I . doi : 10.4249/scholarpedia.7125 .
• Попеску, Б. (февраль 2006 г.). «Слабые взаимодействия (1)» (заметки к занятию). Физика 842. Университет Цинциннати . стр. 45–48. Архивировано из оригинала 11 марта 2012 года . Проверено 4 сентября 2010 г.