¿Existe una conexión entre los gluones y los fotones?

Me preguntaba si existe algún tipo de conexión entre un gluón y un fotón, ya que ambos se consideran sin masa.

No creo que compartan ninguna propiedad fuera de que ambos sean spin-1, pero no estoy lo suficientemente versado en física de partículas para decir más que eso.
0 masa, 0 carga eléctrica también son propiedades que comparten de memoria.

Respuestas (3)

Los gluones y los fotones son similares en el sentido de que ambos son bosones de calibre sin masa. Sin embargo, corresponden a diferentes simetrías de calibre: los fotones surgen debido a tu ( 1 ) simetría, mientras que los gluones se derivan de S tu ( 3 ) . Esto conduce a un número diferente de partículas: solo hay un fotón, mientras que hay ocho gluones diferentes, correspondientes al número de generadores del grupo de calibre respectivo. Además, los gluones son eléctricamente neutros, pero están cargados con cargas de color, lo que les permite interactuar fuertemente e incluso formar estados ligados (bolas de pegamento). Los fotones, por otro lado, son simplemente eléctricamente neutros pero no llevan ninguna otra carga.

@BrendonBruns ¡De nada!

Desde la perspectiva de la teoría cuántica fundamental de campos, los gluones y los fotones son bastante similares. Ambos son bosones de calibre, lo que significa que su existencia es requerida por un mecanismo matemático llamado invariancia de calibre local. Sin embargo, como partículas , no existe ninguna conexión particular entre ellas. Por ejemplo, no hay razón por la que ambos tengan que ser sin masa. Las propiedades que comparten (masa cero, carga eléctrica cero, espín uno, etc.) son más coincidencias que cualquier otra cosa.

"Por ejemplo, no hay razón por la que ambos tengan que ser sin masa". ... Realmente no diría eso, ya que la invariancia de calibre generalmente protege a los bosones de calibre de adquirir masa. Los bosones de calibre masivos solo surgen a través de alguna simetría rota espontáneamente, por ejemplo, a través del mecanismo de Higgs. Además, que ambos tengan espín uno es una consecuencia directa de que son los cuantos de una conexión de calibre, que siempre es un campo vectorial/forma 1.
@ACuriousMind: "... conexión de calibre, que siempre es un campo vectorial/forma 1". No necesariamente, podría ser, por ejemplo, una forma de 2, a la que se pueden acoplar cadenas. También hay teorías de calibre basadas en formas 2 no abelianas. Véase también Teoría de calibre de Gerbe.
@JamalS: Muy bien, lo correcto es decir que todas las teorías de calibre en la configuración ordinaria de QFT/SM son teorías de calibre 1 . No quise faltarle el respeto a la teoría de mayor calibre.
@ACuriousMind: Está bien, no estudio ni practico la teoría de mayor calibre :)

el noveno gluón de la simetría U(3) se considera un fotón. lo que hace que la simetría del color sea su(3)

Sería genial si pudieras explicar esto un poco más...
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