¿A los gluones les importa el sabor?

Creo que la respuesta a mi pregunta es no, pero no puedo encontrar una declaración explícita sobre esto en mis libros o en línea.
Sé que los gluones son los bosones vectoriales de QCD, los S tu ( 3 ) calibre la teoría del color, y vienen en 3 2 − 1 = 8 diferentes tipos, y tienen interacciones consigo mismos y con los quarks, que son las únicas partículas que no están en la representación singlete del S tu ( 3 ) grupo de color Mi pregunta es: si solo hubiera un quark, digamos el quark up, ¿les importaría a los gluones? Me pregunto esto porque a menudo se dice que la fuerza fuerte "mantiene los quarks juntos dentro de los nucleones", pero por lo que entiendo, no necesariamente mezcla los sabores y podría crear fácilmente, digamos, un protón triple con carga. + 2 mi .

Leí esta pregunta pero no responde a mi duda: sé que, como hay muchos sabores de quarks, el gluón puede interactuar con todos ellos, mi duda es si los gluones necesitan tantos sabores diferentes para funcionar, si necesita considerar todos ellos para hacer una S tu ( 3 ) trabajo de teoria.

Si revisa el lagrangiano QCD, debería ver que tiene un sabor diagonal, no hay mezcla. En general, no veo ningún problema al tratar los efectos de los gluones en un solo quark, el gluón actúa en el espacio de color de los grados de libertad internos del quark y no en el sabor.
@NiharKarve pero los bosones Z y W requieren muchas clases de partículas, ¿verdad?
Z y W pueden conducir a la mezcla de sabores, de hecho, su acción se representa en el espacio de isospín débil donde se agrupan diferentes partículas (es decir, neutrinos y electrones). Aunque se debe señalar que la mezcla de sabores debido a la Z a nivel de árbol no es posible, debe ir a órdenes superiores para verlo.
Claro, definitivamente puedes tener un barión con tres quarks arriba, se llama el Δ + + . Simplemente sucede que es inestable en nuestro universo.
Es al revés: demasiados sabores invierten el signo de la función β de QCD, por lo que los gluones no "funcionan" en el sentido convencional: su acoplamiento no es asintóticamente libre y presumiblemente no esclaviza al infrarrojo, por lo que pierde confinamiento (hadronic vinculante).
Los gluones están coloreados, por lo que definitivamente les importa el sabor. Espera, ¿cuál era la pregunta?

Respuestas (1)

El sabor es completamente ortogonal al color: los gluones ni "saben" ni "se preocupan" por el sabor, pero la existencia de diferentes quarks aún conduce a fenómenos que descienden de la fuerza fuerte que no se obtendría sin ellos:

Lo que queda de la fuerza fuerte en la escala entre los nucleones a menudo se denomina fuerza fuerte residual y puede pensarse que está mediada por piones . Los piones, siendo estados ligados de quarks arriba y abajo, evidentemente no existirían en un mundo con un solo quark.

Otro fenómeno relacionado con la fuerza fuerte es que el confinamiento también depende de la cantidad de sabores, vea por ejemplo esta respuesta .

Entonces, mientras que en el nivel del QCD Lagrangiano no hay nada que indique a primera vista que las diferentes especies de quarks y gluones interactúan de maneras interesantes (¡y de hecho una teoría con solo una especie de quark y gluones sería consistente!), hay fenómenos emergentes que dependen tanto de gluones como de diferentes sabores.

Bueno, no habríamos cargado piones. Los piones neutros, que en nuestro mundo son ( tu tu ¯ − d d ¯ ) / 2 , presumiblemente existiría como tu tu ¯ en un tu -único mundo.
@JG Me parece arbitrario llamar al hipotético tu tu ¯ mesón "pión" y no por ejemplo " η -mesón" (que también contiene tu tu ¯ ). Sea lo que sea esto tu tu ¯ lo hace, es diferente de los mesones en un mundo con más sabores. Creo que darle el nombre de "pion" realmente no cambia mi argumento aquí.
Bien, tendríamos exactamente una especie de mesón no excitado, sin un análogo del mundo real, como sea que se llame.
Tenga en cuenta que una teoría con un solo quark quiral es inconsistente (anomalía de calibre). Entonces, si tiene, por ejemplo, un quark hacia la izquierda, también necesita algo hacia la derecha (con los números cuánticos apropiados) para cancelar la anomalía.
¿A los gluones les importa el sabor?
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