Mecanismo GIM - GIM mechanism

En la teoría cuántica de campos , el mecanismo GIM (o mecanismo Glashow-Iliopoulos-Maiani ) es el mecanismo a través del cual se suprimen las corrientes neutrales que cambian el sabor (FCNC) en los diagramas de bucle . También explica por qué se suprimen las interacciones débiles que cambian la extrañeza en 2 (Δ S = 2 transiciones), mientras que se permiten las que cambian la extrañeza en 1 (Δ S = 1 transiciones), pero solo en interacciones de corriente cargadas.

Deterioro leptónico raro del Kaon neutral basado en el mecanismo GIM

Historia

El mecanismo fue presentado por Sheldon Lee Glashow , John Iliopoulos y Luciano Maiani en su famoso artículo "Weak Interactions with Lepton-Hadron Symmetry" publicado en Physical Review D en 1970.

En el momento en que se propuso el mecanismo GIM, solo se pensaba que existían tres quarks ( arriba , abajo y extraño ). Glashow y James Bjorken predijeron un cuarto quark en 1964, pero había poca evidencia de su existencia. Sin embargo, el mecanismo GIM requería la existencia de un cuarto quark, y la predicción del quark encanto generalmente se atribuye a Glashow, Iliopoulos y Maiani.

Descripción

El mecanismo se basa en la unitaridad de la matriz de mezcla de sabor de corriente débil cargada , que ingresa en los dos vértices de un diagrama de caja de un bucle que involucra intercambios de bosones W. Aunque los intercambios de bosones Z ⁰ son de sabor neutro (es decir, prohíben FCNC), el diagrama de caja induce FCNC, pero a un nivel muy pequeño. La pequeñez se establece por la diferencia de masa al cuadrado de los diferentes quarks virtuales intercambiados en el diagrama de caja, originalmente los quarks uc , en la escala de la masa W.

La pequeñez de esta cantidad representa el FCNC inducida suprimida, dictando un decaimiento rara , , ilustra. Si esa diferencia de masa fuera ignorable, el signo menos entre los dos diagramas de cajas de interferencia (en sí mismo una consecuencia de la unitaridad de la matriz de Cabibbo) conduciría a una cancelación completa y, por lo tanto, a un efecto nulo. ${\ Displaystyle K_ {L} \ to \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$

Referencias

Otras lecturas

• A. Das; T. Ferbel (2003). "Modelo estándar y confrontación con los datos". Introducción a la física nuclear y de partículas (2ª ed.). World Scientific . págs.  345 y sigs . ISBN 981-238-744-7.
• J. Iliopoulos (2010). "Mecanismo de Glashow-Iliopoulos-Maiani" . Scholarpedia . 5 (5): 7125. Código bibliográfico : 2010SchpJ ... 5.7125I . doi : 10.4249 / scholarpedia.7125 .
• Popescu, B. (febrero de 2006). "Interacciones débiles (1)" (notas de clase). Física 842. Universidad de Cincinnati . págs. 45–48. Archivado desde el original el 11 de marzo de 2012 . Consultado el 4 de septiembre de 2010 .