Parçacık bozunması

Parçacık bozunması, bir temel parçacığın başka bir temel parçacığa bozunduğu kendiliğinden meydana gelen süreçtir. Bu süreç esnasında temel parçacık daha küçük kütleli başka bir parçacığa ve bir aracı parçacığa (müon bozunumdaki W bozonu gibi) dönüşür. Aracı parçacıklar da işlemin hemen ardından başka parçacıklara dönüşürler. Oluşan parçacık kararsız ise bozunma süreci devam eder.

Bozunum oranı

M kütleli bir parçacık için bozunum oranını veren formül

${\displaystyle d\Gamma _{n}={\frac {(2\pi )^{4}}{2M}}\left|{\mathcal {M}}\right|^{2}d\Phi _{n}(P;p_{1},p_{2},\dots ,p_{n})\,}$

burada

n orijinal bozunumda üretilen parçacık sayısı,

${\displaystyle {\mathcal {M}}\,}$, ilk durum ile son durumu birbirine bağlayan değişmez matriks elamanıdır,

${\displaystyle d\Phi _{n}\,}$ faz uzayındaki bir element ve

${\displaystyle p_{i}\,}$ i parçacığının dört vektörü.

Faz uzayı

${\displaystyle d\Phi _{n}(P;p_{1},p_{2},\dots ,p_{n})=\delta ^{4}(P-\sum _{i=1}^{n}p_{i})\left(\prod _{i=1}^{n}{\frac {d^{3}{\vec {p}}_{i}}{(2\pi )^{3}2E_{i}}}\right)\,}$ denkleminden türetilebilir.

burada

${\displaystyle \delta ^{4}\,}$ dört boyutlu Dirac delta fonksiyonudur.