論文の概要: Understanding the puzzle of angular momentum conservation in beta decay and related processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.15011v2
- Date: Wed, 4 Sep 2024 15:26:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-07 03:01:22.426132
- Title: Understanding the puzzle of angular momentum conservation in beta decay and related processes
- Title（参考訳）: ベータ崩壊と関連する過程における角運動量保存のパズルを理解する
- Authors: Gordon Baym, Jen-Chieh Peng, C. J. Pethick,
- Abstract要約: 電弱相互作用過程において角運動量がどのように保存されているかという疑問を提起する。
核上でニュートリノを捕獲した後、電子が放出される逆ベータ崩壊を考える。
入射ニュートリノと最終電子スピンはどちらもモータに対して反平行であるが、最終スピンはニュートリノと異なる方向にある。
我々は、この議論を大量のニュートリノと電子に一般化し、同じレンズを通して核ベータ崩壊と電子-陽電子消滅過程を調べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We ask the question of how angular momentum is conserved in electroweak interaction processes. To introduce the problem with a minimum of mathematics, we first raise the same issue in elastic scattering of a circularly polarized photon by an atom, where the scattered photon has a different spin direction than the original photon, and note its presence in scattering of a fully relativistic spin-1/2 particle by a central potential. We then consider inverse beta decay in which an electron is emitted following the capture of a neutrino on a nucleus. While both the incident neutrino and final electron spins are antiparallel to their momenta, the final spin is in a different direction than that of the neutrino -- an apparent change of angular momentum. However, prior to measurement of the final particle, in all these cases angular momentum is indeed conserved, The apparent non-conservation of angular momentum arises in the quantum measurement process in which the measuring apparatus does not have an initially well-defined angular momentum, but is localized in the outside world. We generalize the discussion to massive neutrinos and electrons, and examine nuclear beta decay and electron-positron annihilation processes through the same lens, enabling physically transparent derivations of angular and helicity distributions in these reactions.
- Abstract（参考訳）: 電弱相互作用過程において角運動量がどのように保存されているかという疑問を提起する。
この問題を最小限の数学で導入するために、まず、散乱光子が原光子とは異なるスピン方向を持つ原子による円偏光子の弾性散乱において同じ問題を提起し、その中心電位による全相対論的スピン-1/2粒子の散乱における存在に注意する。
次に、核上のニュートリノの捕獲後に電子が放出される逆ベータ崩壊を考える。
入射ニュートリノと最終電子スピンはどちらもモータに対して反平行であるが、最終スピンはニュートリノと異なる方向、すなわち角運動量の変化である。
しかし、最終粒子の測定の前には、すべての場合において角運動量(英語版)は実際に保存されるが、角運動量の明らかな非保存は、測定装置が最初に明確に定義された角運動量を持たないが、外界で局所化されている量子測定過程において生じる。
我々は、この議論を巨大なニュートリノと電子に一般化し、核ベータ崩壊と電子-陽電子消滅過程を同一のレンズで調べ、これらの反応における角およびヘリシティ分布の物理的に透明な導出を可能にする。
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