Hat das Z Boson einen definierten Isospin?

HansGuentherFreibier · Anmeldungsdatum: 10.05.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hat das

Boson einen definierten Isospin

?
Und eine definierte dritte Komponente des Isospins

?
Folglich eine definierte Hyperladung?

Meine Ideen:
Eigentlich gibt es ja vier fundamentale Austauschbosonen in der Elektro-Schwachen Wechselwirkung

und

,
welche definierten Isospin

und

haben.

Man beobachtet aber

Wenn ich das jetzt richtig verstandne habe sind

alles eigenzustaende von T.
Aber

sind keine Eigenzustaende von

.
Jedoch sind

"Eigenzustaende" von

und haben den Eigenwert

.
Stimmt das?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21598

Hallo,

das ist etwas kompliziert und ich hoffe, ich geben das hier korrekt wieder.

In der elektroschwachen WW mischen eine skalare Ladung Y (schwache Hyperladung) und der schwache Isospin T gemäß

Q = T³ + Y/2

Die Fermionen werden enstprechend ihrer Händigkeit in Multiplets mit T=1/2 (negative Händigkeit) bzw. T=0 (positive Händigkeit) eingeteilt.

Die Eichbosonen vermitteln nun WWs, bei denen sich der schwache Isospin T³ um vektoriell Einheit ändert, d.h. die Eichbosonen leben in der Vektor bzw. T=1 Darstellung der SU(2). Dabei gibt es nun drei Möglichkeiten, nämlich

a) T³ ändert sich um -1 (von +1/2 nach -1/2 in einem fermionischen Zerfall); den fehlenden schwachen Isospin trägt das W+ mit T³=+1. Man könnte einen fermionischen In-Zustand |1/2> schreiben, der in einen Out-Zustand |-1/2, +1> = |-1/2, W+> zerfällt.
b) T³ ändert sich um +1 (von -1/2 nach +1/2 in einem fermionischen Zerfall); den fehlenden schwachen Isospin trägt das W- mit T³=-1.
c) Das dritte Eichboson W° trägt entsprechend den schwachen Isospin T³=0.

Allerdings existiert es in dieser Form nicht physikalisch, sondern mischt mit dem neutralen (Singulett) Eichboson B (siehe Weinberg-Winkel). Nachdem dieses Eichboson B ein Iso-Skalar ist und keinen schwachen Isospin trägt, kann man weiterhin davon sprechen, dass die Mischung aus W° und B, also das Z weiterhin den Isospin T³=0 trägt. Aber das Problem ist ja, dass das Z nicht an Eigenzustände des schwachen Isospins T³ bzw. der Hyperladung Y koppelt (denn diese entsprechen ja der spontan gebrochenen Symmetrie), sondern rein an Eigenzustände von Q (nur Q ist noch eine gute Quantenzahl).