Теорема Ландау — Янга

Теорема Ландау — Янга в квантовой механике представляет собой правило отбора для частиц, распадающихся на два фотона. Носит название по именам доказавших её физиков: Л. Д. Ландау (1948)[1] и Ч.-Н. Янга (1950)[2]. Теорема утверждает, что массивная частица со спином 1 не может распасться на два реальных фотона.

Предположения

В качестве фотона здесь может выступать любая безмассовая частица со спином 1 и без внутренних степеней свободы. Фотон — единственная известная частица с такими свойствами, однако теорема выполняется и для распада на любые две одинаковые гипотетические частицы с этими свойствами (например, тёмные фотоны).

Следствия

Теорема ведёт к ряду следствий в физике элементарных частиц. Например:

  • ρ-мезон (спин 1) не может распадаться на два фотона, в отличие от нейтрального пиона (спин 0), который почти всегда распадается в это конечное состояние (98,8 % случаев)[3].
  • Z-бозон (спин 1) не может распадаться на два фотона.
  • Бозон Хиггса, распад которого на два фотона наблюдался в 2012 году[4][5], не может иметь спин 1 в моделях, предполагающих выполнение теоремы Ландау — Янга. Измерения, проведённые в 2013 году, подтвердили, что спин бозона Хиггса равен 0[6].

Примечания

  1. ↑ Ландау Л. Д. О моменте системы из двух фотонов // ДАН СССР. — 1948. — Т. 60. — С. 207–209.
  2. ↑ Yang C. N. Selection Rules for the Dematerialization of a Particle into Two Photons (англ.) // Physical Review. — 1950. — Vol. 77, iss. 2. — P. 242–245. — doi:10.1103/PhysRev.77.242. — .
  3. ↑ Particle Data Group. Light Unflavored Mesons. Дата обращения: 4 августа 2012.
  4. ↑ ATLAS collaboration. Observation of a New Particle in the Search for the Standard Model Higgs Boson with the ATLAS Detector at the LHC (англ.) // Physics Letters B. — 2012. — Vol. 716, iss. 1. — P. 1–29. — doi:10.1016/j.physletb.2012.08.020. — . — arXiv:1207.7214.
  5. ↑ CMS collaboration. Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC (англ.) // Physics Letters B. — 2012. — Vol. 716, iss. 1. — P. 30–61. — doi:10.1016/j.physletb.2012.08.021. — . — arXiv:1207.7235.
  6. ↑ Aad G. et al. (ATLAS collaboration). Evidence for the spin-0 nature of the Higgs boson using ATLAS data (англ.). — 2013. — Vol. 726, iss. 1—3. — P. 120–144. — doi:10.1016/j.physletb.2013.08.026. — . — arXiv:1307.1432.
Эта статья взята у (из) Wikipedia. Текст лицензируется по Creative Commons - Attribution - Sharealike. К медиа файлам могут применятся дополнительные условия.