¿De qué están hechos los quarks y alguna vez decaerán a esto? [duplicar]

Los quarks, tal como los conocemos, son partículas fundamentales , lo que significa que no tienen constituyentes más pequeños. Sin embargo, esto no implica que no puedan descomponerse. En la teoría cuántica de campos, una partícula no necesita tener constituyentes para desintegrarse; en principio, puede desintegrarse en cualquier partícula con la que su campo correspondiente se acople (interactúe), siempre que obedezca ciertas leyes de conservación. Un quark top, por ejemplo, puede decaer a través de la interacción débil en un bosón W y otro quark más ligero (bottom, down o extraño). Los quarks up y down pueden decaer entre sí mediante la emisión de un bosón W (este es el origen de la desintegración beta debido al hecho de que el W puede, dependiendo de su tipo, decaer en electrones, positrones y (anti-)neutrinos electrónicos, ).

La comprensión actual de los quarks es que son una partícula fundamental. Esto significa que, para las escalas de energía actualmente disponibles en los aceleradores de partículas, todos los quarks se han comportado como partículas puntuales. Debido a la extraña naturaleza del campo de color (la energía almacenada en él aumenta con la distancia en lugar de disminuir) si rompes un protón (que está formado por dos quarks arriba y uno abajo) habrá chorros de partículas que el detector realmente detecta, esto no significa, sin embargo, que el quark no sea una partícula fundamental en el sentido actualmente entendido. ¡Espero que esto ayude!

El$u$&$d$los quarks se descomponen en$d$&$u$quarks y bosones (p. ej., bosones W ): esto es efectivamente lo que les sucede a los hadrones en interacciones débiles . Este gráfico (incompleto) muestra, por ejemplo,

Creo que podemos agregar que en la fase de confinamiento, la descripción de la cadena QCD de los quarks (digamos, mesones, que son estados ligados de quark/antiquarks) es que estas partículas se sientan en los extremos de las "cadenas QCD" (yo uso "" para distinguir esto de la supercuerda normal que es un objeto bien definido, aunque por el momento falló al describir exactamente el confinamiento en teorías no supersimétricas). Esta cadena QCD es entonces una especie de "tubo de flujo" para la interacción fuerte, y en esta imagen, es un objeto más fundamental que los quarks que se encuentran en los extremos, y más bien describe "partones" (es decir, incluye gluones además de quarks y mezclarlos en una cadena).

Por supuesto, esta no es una formulación bien entendida, de ser así, el confinamiento se habría solucionado.

Se obtienen pasos muy perspicaces en esta dirección para teorías supersimétricas tipo QCD para las cuales lleva el número de colores N al infinito y la constante de acoplamiento de su teoría a cero (el llamado límite de 't Hooft).