Secciones eficaces y anchuras de desintegración

Ejercicios de Teoría de Campos y Partículas
Relación # 5
Departamento de Física Teórica y del Cosmos
Curso 2015/16
Secciones eficaces y anchuras de desintegración
Ejercicio 1: Desintegración de una partícula escalar en dos escalares
Considera la densidad lagrangiana
1
1
1
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L = (∂µ φ)2 − M2 φ2 + (∂µ ϕ)2 − m2 ϕ2 − µϕ2 φ
2
2
2
2
donde φ y ϕ son campos escalares reales. Si M > 2m calcula la vida media de la partícula
φ a nivel árbol.
Ejercicio 2: Desintegración de un bosón de Higgs en dos fermiones
Considera la interacción de Yukawa entre un bosón de Higgs H de masa M y un fermión f
de masa m < M/2,
L ⊃ −y f f H .
Calcula la anchura de desintegración Γ( H → f f ).
Nota: El acoplamiento de Yukawa y está relacionado con la masa m del fermión mediante
y = m/v = e m/(2sW MW ) donde α = e2 /(4π ) ≈ 1/137, s2W ≈ 0.23, MW ≈ 80 GeV.