Einzelnen Beitrag anzeigen
  #20  
Alt 11.10.21, 12:02
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Beitr?ge: 3.124
Standard AW: Wie energiereich muss ein Photon sein, um sich in Materie zu wandeln?

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Aber gehört der auch zu der aufgeworfenen Fragestellung? Bei diesem Prozess werden ja gemäß Skizze immer auch Paare von e- und e+, (bzw. mu-/mu+, tau-/tau+) erzeugt.
Nein, wie gesagt, die Leptonen-Paare treten nur in internen Schleifen auf, nie als auslaufende Teilchen

Im letzten Prozess werden sie aus dem Photon-Paar erzeugt, annihilieren zu einem Z°, dass dann in ein Neutrino-Antineutrino-Paar zerfällt.

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Im Thema geht die Frage aber nach den eher niederenergetischen Möglichkeiten, wo dann nur noch Neutrinos und Photonen beteiligt sind.
Da die virtuellen Leptonen off-shell sind, kann in

E² - p² = m²

das m² ungleich Ruhemasse zum Quadrat sein, insbs. m² ~ 0.

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Entschuldigt bitte die "Erbsenzählerei", aber man muss es doch nicht komplizierter machen, als benötigt. Oder?
Muss man.

Man hat ein einlaufendes Photonen- und ein auslaufendes Neutrino-Antineutrino-Paar. Da letztere nicht direkt an die Photonen koppeln, muss irgendwas * dazwischen eingeschoben werden.

A) Bei

2γ → * → 2γ

ist das ein Fermion-Propagator (f geladen!) zwischen den beiden Photonen (der zur Fermion-Box geschlossen wird), weil kein direkter 2-γ-Vertex existiert und die Photonen in erster Ordnung nicht miteinander wechselwirken (Elektrodynamik im Vakuum: strikt linear, d.h. keine Licht-Licht-WW)

B) Bei

2γ → * → f + f-bar

ist das in niedrigster Ordnung wieder der durchlaufende Fermion-Propagator (f geladen!, Crossing des Compton-Diagramms; wiederum existiert kein 2-γ-Vertex).

C) Bei

2γ → * → ν + ν-bar

kann mittels * nicht direkt ein ν-Propagator zwischen den Photonen eingeschoben werden, da das Photon nicht an das Neutrino koppelt; es gibt keinen γ-ν-Vertex. Hier ist eine von mehreren Möglichkeiten eben ein virtuelles Paar f + f-bar (f geladen!) mit einen Fermion-Propagator wie bei (B), wobei das Paar dann zu Z° annihiliert. Warum Z°?; weil das im Gegensatz zum Photon an das Neutrino koppelt.

Du kannst selbst alle Möglichkeiten durchprobieren:

https://commons.wikimedia.org/wiki/F...l_Vertices.pdf


Da jedoch im auslaufenden Zustand f + f-bar und ν + ν-bar zu den selben Quantenzahlen koppeln können, sehe ich keinen Grund, dass diese Diagramme allesamt verboten sind.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Ge?ndert von TomS (11.10.21 um 12:14 Uhr)
Mit Zitat antworten