Techniklexikon

Cabibbo-Winkel

von N. Cabibbo eingeführter Mischungswinkel, um den bei schwachen Zerfällen seltsamer Teilchen (Hyperonen) auftretenden Hadronstrom in einen Strangeness-erhaltenden (dS = 0) und einen Strangeness-verletzenden (dS = 1) Anteil zu zerlegen. Mit diesem Ansatz kann man die unerwartet kleinen Zerfallsraten von Übergängen, bei denen sich die Strangeness ändert (z.B. ), erklären, ohne die Universalität der schwachen Kopplungskonstanten G aufgeben zu müssen. Zerlegt man nämlich den Hadronstrom J in

J = J⁰ cos q + J¹ sin q, wobei q der Cabibbo-Winkel ist sowie J⁰ und J¹ die Teile des Hadronstromes ohne bzw. mit Verletzung der Strangeness bezeichnen, dann sind die Übergangsraten der jeweiligen Zerfälle proportional zu G²cos²q bzw. G²sin²q und somit die Zerfälle mit dS = 1 gegenüber denen mit dS = 0 um den Faktor tan²q unterdrückt. Der Cabibbo-Winkel lässt sich experimentell durch den Vergleich entsprechender Zerfallsmoden bestimmen; der ermittelte Wert ist sinq = 0,23.

Auf Quarkebene wird mit Hilfe des Cabibbo-Winkels der Übergang zwischen den physikalischen Masse-Eigenzuständen der zwei leichteren Quarkgenerationen u, d, c und s und ihren schwachen Eigenzuständen beschrieben, die durch die SU(2) ´ U(1)-Eichgruppe des elektroschwachen Standardmodells festgelegt werden. Der schwache geladene Strom schreibt sich dann in der Form

.

Dieses Konzept wird durch die Einführung der CKM-Matrix von zwei auf drei Quarkgenerationen erweitert.