21. Почему распад π+ → e+ + νe сильно
(в 104 раз) подавлен по сравнению с распадом π+ → μ+ + νμ
хотя энерговыделение в распаде π+ → e+ + νe
во много раз больше, чем в распаде π+ → μ+ + νμ?
Ультрарелятивистские фермионы, участвующие в любом слабом
процессе, должны иметь значение спиральности h = -1 для частиц и h = +1 для
античастиц.
В указанных распадах нейтрино будут обладать спиральностью h = -1.
Поэтому из закона сохранения момента импульса следует, что спин μ+
должен быть направлен против его импульса. μ+-мезон образовался в
результате слабого взаимодействия, и, следовательно, он должен был бы иметь
h(μ+) = +1.
И если бы его масса, как и нейтрино, была бы равна нулю, распад π+ → μ+ + νμ
был бы запрещен. Но μ+ имеет отличную от нуля массу. Поэтому он
испускается в состоянии, которое является смесью состояний с "правильной" (h = +1)
и "неправильной" (h = -1) спиральностями. Распад происходит благодаря примеси
"неправильной" компоненты. Это позволяет объяснить подавление распада π+ → e+ + νe
по сравнению с распадом π+ → μ+ + νμ в 104
раз. В распаде
π+ → e+ + νe доля состояний с
"неправильной" спиральностью гораздо меньше, чем в распаде
π+ → μ+ + νμ,
так как , me << mμ.