¿Es viable una partícula de 6 quarks?

El deuterón (o$^{2}$núcleo H) es un estado ligado de color neutro de tres$u$quarks y tres$d$quarks. Debido a que seis quarks pueden combinarse para formar un estado de color neutral, este estado de seis quarks es posible. Sin embargo, los quarks del interior no están dispuestos en nada parecido a un estado simétrico. Están estrechamente unidos en dos subestructuras que ya son de color neutral, una con composición$uud$y el otro$udd$; estos son solo los constituyentes de protones y neutrones del núcleo de deuterio.

También hay estructuras de nueve quarks, los núcleos de$^{3}$Mano$^{3}$Él. El primero es inestable, pero su tiempo de descomposición es una cuestión de años, no los yoctosegundos típicos de los estados fuertes realmente inestables. Este último es completamente estable. Como en el deuterón, estos estados son casi en su totalidad combinaciones de nucleones más pequeños de color neutro.

En principio , se puede formar un hadrón con cualquier número de quarks siempre que el color general sea neutro . Sin embargo, los hadrones con más de tres quarks (observados en aceleradores de partículas) son inestables.$^1$y decaen rápidamente.

Se han observado tetraquarks y pentaquarks en colisiones de alta energía, pero se desintegran rápidamente. Una partícula de la forma$\mid RGBGR\rangle$no parece ser viable ya que el color general no es neutro.

Sin embargo, algo como$\mid RGBG\bar G\rangle$dónde$\bar G$significa anti-verde, podría ser una posible "molécula" de quark o pentaquark, ya que tenemos

$$\mid\underbrace{RGB}_{neutral} \ \underbrace{G\bar G}_{neutral}\rangle$$ o cuatro quarks y un antiquark unidos.

Según el enlace, un tetraquark o "molécula de mesón" (dos mesones) la combinación

$$\mid\underbrace{q\bar q}_{neutral} +\underbrace{Q\bar Q}_{neutral}\rangle$$ también es posible, siempre que tengamos color-anti-color, o net color neutral (la barra aquí significa anti-color y no antipartícula).

De hecho, ha habido evidencia experimental en el CERN de un estado de seis quarks, "dibaryon" o Hexaquark . Parecería que siempre que tengamos suficiente energía, la síntesis de un hadrón fugaz con cualquier número de quarks es posible, una vez más, solo si el color neto de la combinación es neutral.

En cuanto a un "estado de nueve quarks", posiblemente podría ser un "tribarion" o algo de la forma

$$\mid\underbrace{RGB}_{neutral} \ \underbrace{RGB}_{neutral}\ \underbrace{RGB}_{neutral}\rangle$$ pero se necesitaría mucha energía para sintetizar esta partícula, y no creo que nadie haya observado una partícula con mayor número de quarks que un dibarión (seis).

$^1$Esto se debe a que hay estados de hadrones de menor masa más estables en los que pueden decaer.