Il Nuovo Cimento 150, 100, 50 anni fa

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 A. Bettini    29-11-2021     Leggi in PDF

50 anni fa

Perché una particella di massa esattamente nulla è stabile? Per esempio perché un fotone non decade in tre fotoni, γ→3γ? L'ampiezza del processo non è nulla (a differenza che per γ→2γ che viola Furry) e infatti nel canale incrociato 2γ→2γ (Delbrück scattering) avviene. In questo breve articolo Lévy-Leblond ne discute due ragioni, al di là di quella semplice che, dato che i due fotoni finali dovrebbero essere collineari tra loro e con quello iniziale, lo spazio delle fasi è nullo.

Da "Stability of Zero-Mass Particles" di J.-M. Lévy-Leblond, Lettere al Nuovo Cimento, 1 (1971) 467.

Indeed, for a given initial momentum, the final particles keep the same direction. Furthermore they all have velocity c, irrespective of their energy, so that the corresponding wave packets show no dispersion and keep their spatial and phase relationship. As a result, the "decay" products recombine with a probability amplitude exactly equal to that of the initial "decay". We thus arrive at a picture where the physical photon propagates in part by decaying and recombining .
It is perhaps worth while to recall here an elementary and general, although more formal, argument, according to which any particle with a definite mass is necessarily stable.


L'archivio storico de Il Nuovo Cimento è disponibile per i Soci SIF attraverso l'Area Soci.


Alessandro Bettini – Professore emerito presso l'Università di Padova, fisico sperimentale di particelle elementari, ha condotto e diretto esperimenti al CERN e LNGS. È autore di più di 200 pubblicazioni scientifiche e di volumi di fisica generale e particelle elementari e per il pubblico. È socio dell'Accademia Galileiana di Scienze Lettere e Arti, della SIF, di cui è stato vicepresidente, e fellow dell'EPS.