Weak global symmetry

Summary

The Feynman, Gell-Mann model of weak interactions is modified by the introduction of neutral « currents », both of the strangenesss preserving (J) and strangeness changing (S) variety. The various currents, neutral and charged, are chosen and coupled in such a manner as to guarantee the |ΔT|=1/2 selection rule. TheJ currents, charged and neutral, are taken together to form an isotopic vector. The chargedS currents are taken to satisfy ΔS/ΔQ=+1. These conditions automatically impose on theS currents the property that they transform like the components of an isotopic spinor. The arbitrariness in the currents which remains at this stage is now removed by a definite choice, patterned after and meant to exploit Gell-Mann’s model of global symmetry for strong baryon-pion interactions. In so far as the latter constitutes a useful first approximation to strong interaction physics, we can make certain fairly definite and verifiable predictions concerning leptonic decay of hyperons, and notably: the protons in Σ⁺→p+π⁰ decay should be polarized in an opposite sense from those produced in Λ⁰→p+π⁻ decay; and Ξ and Λ decays should show the same polarization properties. Presently known properties of Σ, Λ, and Ξ decays are well correlated in the present model.

Riassunto

Il modello di Feynman e Gell-Mann per le interazioni deboli è modifieato con l’introduzione di « correnti » neutre, sia della varietà (J) (conservazione della stranezza) sia della varietà (S) (variazione della stranezza). Le varie correnti, neutre e caricate, sono scelte ed accoppiate in modo da garantire la regola di selezione |ΔT|=1/2. Le correntiJ, cariche e neutre, sono prese assieme in modo da formare un vettore isotopico. Le correntiS cariche sono prese in modo da soddisfare la ΔS/ΔQ=+1. Queste condizioni impongono automaticamente alle correntiS la proprietà di trasformarsi come componenti di uno spinore isotopico. L’arbitrarietà delle correnti che rimangono in questo stadio viene ora eliminata con una scelta definita, delineata sul modello di Gell-Mann della simmetria globale per interazioni forti barione-pione e destinata a sfruttarlo. Poichè questa simmetria costituisce un’utile prima approssimazione alla fisica delle interazioni forti, possiamo fare alcune ben definite e verificabili previsioni sul decadimento leptonico degli iperoni, e principalmente: i protoni nel decadimento Σ⁺→p+π⁰ devono essere polarizzati in senso opposto a quelli prodotti nel decadimento Λ⁰→p+π⁻; i decadimenti Ξ e Λ devono presentare le stesse proprietà di polarizzazione. Le proprietà attualmente note dei decadimenti Σ, Λ e Ξ sono ben rappresentate da questo modello.