GIM-mekanism

Inom partikelfysik är GIM -mekanismen (eller Glashow-Iliopoulos-Maiani-mekanismen ) mekanismen genom vilken smakförändrande neutrala strömmar (FCNCs) undertrycks i slingdiagram . Det förklarar också varför svaga interaktioner som ändrar konstigheten med 2 (Δ S = 2 övergångar) undertrycks, medan de som ändrar konstigheten med 1 (Δ S = 1 övergångar) är tillåtna, men endast i laddade ströminteraktioner.

Sällsynt leptoniskt sönderfall av den neutrala Kaon baserad på GIM-mekanismen

Historia

Mekanismen lades fram av Sheldon Glashow , John Iliopoulos och Luciano Maiani i deras berömda artikel "Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry" publicerad i Physical Review D 1970.

När GIM-mekanismen föreslogs trodde man bara att det fanns tre kvarkar ( upp , ner och konstigt ). Glashow och James Bjorken förutspådde en fjärde kvark 1964, men det fanns få bevis för dess existens. GIM-mekanismen krävde dock att det fanns en fjärde kvark, och förutsägelsen av charmkvarken krediteras vanligtvis Glashow, Iliopoulos och Maiani.

Beskrivning

⁰ Mekanismen förlitar sig på enhetligheten hos den laddade svagströms smakblandningsmatrisen , som går in i de två hörnen av ett en-loop boxdiagram som involverar W bosonutbyten . Även om Z- bosonutbyten är smakneutrala (dvs. förbjuder FCNC), inducerar boxdiagrammet FCNC, men på en mycket liten nivå. Småheten bestäms av masskvadratskillnaden för de olika virtuella kvarkarna som utbyts i boxdiagrammet, ursprungligen uc- kvarkarna , på skalan för W- massan.

Den lilla storleken på denna kvantitet står för den undertryckta inducerade FCNC, vilket dikterar ett sällsynt sönderfall , ${L}\to \mu ^{+}\mu ^{-}},$ illustrerad. Om den massaskillnaden kunde ignoreras, skulle minustecknet mellan de två störande boxdiagrammen (i sig en konsekvens av enhetligheten hos Cabibbo-matrisen) leda till en fullständig annullering och därmed en nolleffekt.

Vidare läsning

A. Das; T. Ferbel (2003). "Standardmodell och konfrontation med data" . Introduktion till kärn- och partikelfysik (2:a upplagan). World Scientific . s. 345 ff . ISBN 981-238-744-7 .
J. Iliopoulos (2010). "Glashow–Iliopoulos–Maiani-mekanismen" . Scholarpedia . 5 (5): 7125. Bibcode : 2010SchpJ...5.7125I . doi : 10.4249/scholarpedia.7125 .
Popescu, B. (februari 2006). "Svaga interaktioner (1)" (klassanteckningar). Fysik 842. University of Cincinnati . s. 45–48. Arkiverad från originalet den 11 mars 2012 . Hämtad 4 september 2010 .