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angolo di mescolamento

di Guido Altarelli - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
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angolo di mescolamento

Guido Altarelli
seguente

[FNS] [FPE] Angolo che nel Modello Standard della fisica delle particelle, nell’ambito delle interazioni elettrodeboli, compare nella matrice unitaria VΧΚΜ di Cabibbo, Kobayashi e Maskawa che descrive il cambiamento di base tra i quark con definito isospin debole e i quark con massa definita. Questa matrice fu introdotta nel 1963 da Nicola Cabibbo e fu generalizzata per tre famiglie di quark dieci anni dopo da Makoto Kabayashi e Toshihide Maskawa, i quali hanno ottenuto il Nobel per la fisica nel 2008. In effetti esistono tre quark di tipo up, con terza componente dell’isospin debole uguale a +1/2, u (up), c (charm) e t (top) e tre quark di tipo down, con terza componente dell’isospin debole uguale a −1/2, d (down), s (strange) e b (bottom). Le interazioni deboli da corrente carica, mediate dai bosoni di gauge W± fanno passare da un quark di tipo up a uno di tipo down con emissione di un W±. Per es., un quark u con massa definita può emettere un W+ e trasformarsi in un quark di tipo down: u→W++d′. Il quark finale d′, di tipo down, non sarà in generale un quark a massa definita, ma una sovrapposizione di stati d, s e b di massa definita. Similmente s′ e b′ appaiono nello stato finale delle transizioni iniziate da c e t, rispettivamente (c e t hanno massa definita, mentre s′ e b′ sono sovrapposizioni di d, s e b a massa definita). La matrice unitaria VΧΚΜ fa passare dalla base D′ – un vettore colonna con componenti (d′,s′,b′) – degli stati a interazione debole definita alla base D (d,s,b) degli stati a massa definita: D′=VΧΚΜ D. In generale una matrice unitaria 3×3 dipende da 9 parametri reali. Ma le fasi relative degli stati dei 6 quark up e down non hanno significato fisico. Quindi VΧΚΜ dipende da 4 parametri fisici reali. Questi sono 3 angoli (detti appunto di mescolamento) e una fase δ. Empiricamente gli angoli di mescolamento sono piccoli cosicché VΧΚΜ è quasi diagonale. Approssimativamente una parametrizzazione semplice di VΧΚΜ dovuta a Lincoln Wolfenstein è la seguente:

dove gli angoli di mescolamento sono senθC=λ, senθ23=Aλ2 e senθ13 eιδ=Aλ3(ϱ−iη). θ12=θC è l’angolo di Cabibbo. Dall’esperimento si hanno i seguenti valori:

λ=0,2258±0,0014,

A=0,818±0,016,

ϱ=0,164±0,029,

η=0,340±0,017

(il valore di η differente da zero comporta la violazione di CP).

→ Interazioni fondamentali

Vedi anche
Toshihide Maskawa Fisico teorico giapponese (n. prefettura di Aichi 1940). Laureato all'università di Nagoya nel 1962, ha in seguito lavorato presso lo Yukawa institute for theoretical phisics della Università di Kyoto, di cui è professore emerito. A  partire dagli anni Sessanta M. ha condotto insieme con M. Kobayashi ... elettrodebole In fisica delle particelle elementari, interazioni o forze e.: il complesso delle interazioni elettromagnetiche e di quelle deboli che, nella teoria attuale, sono trattate in forma unificata a livello microscopico fondamentale (➔ deboli, interazioni). concavità Una figura geometrica (superficie piana o solido nello spazio) si dice concava se esiste almeno un segmento congiungente due suoi punti che non appartiene interamente alla figura stessa. Per es., un angolo maggiore di due retti è una figura concava, e viene perciò detto angolo concavo (in tal caso ... sfasamento In fisica, lo stesso che differenza di fase, cioè la differenza tra i valori iniziali (e di conseguenza fra quelli relativi a un istante generico) delle fasi di due grandezze sinusoidali isocrone, per es. di due moti armonici di ugual centro e periodo. Per lo sfasamento tra intensità di corrente e tensione ...
Categorie
  • FISICA NUCLEARE in Fisica
Tag
  • INTERAZIONI ELETTRODEBOLI
  • INTERAZIONI FONDAMENTALI
  • INTERAZIONE DEBOLE
  • TOSHIHIDE MASKAWA
  • MODELLO STANDARD
Vocabolario
mescolaménto
mescolamento mescolaménto s. m. [der. di mescolare]. – 1. Il fatto, l’azione, l’operazione di mescolare o di mescolarsi, soprattutto di due o più cose, elementi, sostanze: il m. dell’acqua col vino; il m. delle carte; m. di odori, sapori,...
àngolo
angolo àngolo s. m. [dal lat. angŭlus]. – 1. In geometria, a. piano, o più semplicem. angolo, regione di piano compresa tra due semirette, dette lati dell’a., uscenti da uno stesso punto, detto vertice (più propr., i due lati dividono il...
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