実験室系では、二つの粒子が散乱された場合、その軌道の座標は複雑になる。
重心系(質量中心系)では、二つの粒子が、常に一直線にあるので簡単になる。
お互い質量中心から一直線に離れていくように見える。
勿論、その直線は移動しながら回転するはずだが、質量中心から見た自分も一緒に回転すると思えばいい。
俺が覚えているのはこれだけだ。
詳しくは力学の教科書参照。
そして、分からないのが、ここではこの重心系から見た質量を有効質量と言うのだが、相対論的効果を無視して静止質量扱いしている。
まず、π中間子と核子の系の有効質量は
という関係にある(静止質量扱いしている)。
そして、π中間子のエネルギーを
として核子は静止しているものとする。
すると実験室系では
と表すことが出来る。
これは、右辺の第一項の分子は、π中間子の全エネルギーと核子の静止エネルギーである。
運動量はπ中間子しか持っていない。
最後の式は、2番目の式を代入しているので、運動量が消える。
(つづく)


