Regla de Ozi

Regla de Ozi

La desintegración del mesón Phi en tres piones está suprimida por la regla OZI.

La desintegración del mesón Phi en dos kaones no se ve suprimida por la regla OZI.

La regla de Okubo-Zweig-Iizuka ( OZI ) es una consecuencia de la cromodinámica cuántica (QCD) que explica por qué ciertos modos de desintegración aparecen con menos frecuencia de lo que cabría esperar. Fue propuesta independientemente por Susumu Okubo , George Zweig y Jugoro Iizuka en la década de 1960. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Establece que cualquier proceso que ocurra con fuerza se suprimirá si, mediante la eliminación únicamente de las líneas de gluones internas , su diagrama de Feynman puede separarse en dos diagramas desconectados: uno que contiene todas las partículas del estado inicial y otro que contiene todas las partículas del estado final.

Un ejemplo de este tipo de desintegración suprimida es la del mesón Phi en piones : φ → π ⁺ + π ⁻ + π ^0. Cabría esperar que este modo de desintegración predominara sobre otros modos como φ → K ⁺ + K ⁻ , que tienen valores Q mucho menores . En realidad, se observa que φ se desintegra en kaones el 84% de las veces, lo que sugiere que la vía de desintegración a piones está suprimida.

Una explicación de la regla OZI se puede observar en la disminución de la constante de acoplamiento en QCD con el aumento de la energía (o transferencia de momento ). Para los canales suprimidos por OZI, los gluones deben tener un valor alto de ^q² ( al menos igual a las energías de masa en reposo de los quarks en los que se desintegran), por lo que la constante de acoplamiento parecerá pequeña para estos gluones.

Otra explicación de la regla OZI proviene del límite de N _c grande , en el que se supone que el número de colores N _c es infinito. Los procesos suprimidos por OZI tienen una mayor proporción de vértices (que contribuyen con factores de 1 / N _c ) a bucles de fermiones independientes (que contribuyen con factores de N _c ) en comparación con los procesos no suprimidos, por lo que estos procesos son mucho menos comunes.

Otro ejemplo lo constituyen las desintegraciones de estados excitados del charmonio (estado ligado de quark y antiquark encanto). Para estados más ligeros que los mesones D cargados , la desintegración debe proceder como en el ejemplo anterior, dando lugar a tres piones , con tres gluones virtuales que median la interacción, cada uno de los cuales debe tener la energía suficiente para producir un par quark-antiquark.

Pero por encima del umbral del mesón D , los quarks de valencia originales no necesitan aniquilarse; pueden propagarse hacia los estados finales. En este caso, solo se requieren dos gluones, que comparten la energía del par quark-antiquark ligero que se nuclea espontáneamente. Por lo tanto, su energía es menor que la de los tres gluones de la aniquilación suprimida por OZI. La supresión se debe tanto a los valores menores de la constante de acoplamiento de QCD a altas energías como al mayor número de vértices de interacción.

• mesón J/ψ

• Martin, BR; Shaw, G. (1997). "§6.1.1 Charmonio". Física de partículas (2.ª  ed.). Chichester, Reino Unido: John Wiley & Sons. pág.  128. ISBN 0-471-92358-3.
• Griffiths, D. (2008). Introducción a las partículas elementales (2.ª  ed.). Alemania: Wiley-VCH. §5.4.1. ISBN 978-3-527-40601-2.