Techniklexikon

Pionzerfälle

Teilchenphysik, zusammenfassende Bezeichnung für die verschiedenen Zerfallskanäle des Pions. Die Zerfälle der geladenen p-Mesonen,

stellen einen interessanten Test der m-e-Universalität und der V-A-Hypothese dar: wählt man für die Zerfallsamplitude den Ansatz

erhält man für das Verhältnis der Zerfallsraten

was sehr gut mit dem experimentellen Wert übereinstimmt; Myon und Elektron verhalten sich also bzgl. der schwachen Wechselwirkung gleich (Universalität), und der V-A-Ansatz ist bestätigt.

Der Zerfall des neutralen Pions in zwei Photonen, p  2 g, gab den Physikern lange Zeit Rätsel auf, weil seine Amplitude im Niederenergiegrenzfall aus Gründen der Lorentz-Kovarianz eigentlich verschwinden müsste, im Widerspruch zum experimentellen Befund. Die Lösung des Problems liegt in der Tatsache, dass das Feynman-Diagramm niedrigster Ordnung für diesen Zerfall einen anomalen V-V-A-Dreiecksgraphen enthält. Setzt man nun die Anomalie in die Berechnung der Amplitude ein, erhält man - mit der Annahme, dass es drei Quarkfarben gibt - , was gut mit dem experimentellen Wert  übereinstimmt.