ما معنى رباعي كمية الحركة والكتلة الثابتة؟

مثال 5.11 (بصمة البيون)

يتفكك بيون مشحون ساكن وفق $\pi^+ \to \mu^+ + \nu$ (والنيوترينو عديم الكتلة عمليًّا). ويجعل انحفاظ كمية الحركة الناتجين متعاكسين بقيمة $p$ واحدة؛ ويُكتب انحفاظ الطاقة $m_\pi c^2 = \sqrt{p^2c^2 + m_\mu^2c^4} + pc$. وبالحل:

فيولد كل ميون آتٍ من بيون متفكك ساكن بطاقة حركية مقدارها $4.1\,\mathrm{MeV}$ بالضبط — أي خط أحادي الطاقة، وقد كانت مشاهدته (باول، 1947) هي الطريقة التي وُزنت بها كتلة البيون أول مرة. والتفككات الثنائية تعطي دائمًا خطوطًا كهذه؛ أما التفككات الثلاثية فتلطّخها أطيافًا، وهي بالضبط الطريقة التي شُكّ بها أول مرة في وجود النيوترينو في التفكك النوويّ $\beta$.