¿Existen gluones de color neutro?

Si no me equivoco, un quark puede cambiar de color emitiendo un gluón. Por ejemplo, un quark azul arriba tu b puede convertirse en un quark rojo al emitir un gluón:

tu b ⟶ tu r + gramo b r ¯
(Aquí, el subíndice indica color y r ¯ significa anti-rojo). Esto es necesario para mantener el balance de color (lado izquierdo: b , lado derecho r + b + r ¯ = b ).

Mi pregunta es entonces, ¿existen gluones de color neutro? Por ejemplo, ¿un gluón que es azul-anti-azul? Si lo hiciera, podría ser creado por cualquier quark entonces:

tu b ⟶ tu b + gramo b b ¯

Estoy aprendiendo sobre el modelo estándar en la escuela, pero el texto no siempre es tan claro.

Respuestas (1)

Existen gluones de color neutro que tienen el componente azul-antiazul, al igual que el rojo-antirojo y el verde-antiverde. Sin embargo, la suma de estos tres posibles tipos de gluones no es física, por lo que solo hay dos tipos de gluones "diagonales". Ninguno de estos dos tipos de gluones son "genuinamente daltónicos" o "completamente neutrales al color".

Esto es más manifiesto si se da cuenta de que la dependencia del color del campo de gluones puede escribirse como un campo sin rastro. 3 × 3 matriz hermitiana. Es sin rastro porque el grupo de indicadores es S tu ( 3 ) en vez de tu ( 3 ) cuya dimensión es 8 en lugar de 9. (Hay 3 entradas complejas estrictamente encima de la diagonal, que se copian en forma compleja conjugada debajo de la diagonal, más 2 o 3 entradas reales en la diagonal, dependiendo de si requerimos que la traza desaparezca .)

Los gluones de color completamente neutro, si se agregaran, serían proporcionales a la matriz identidad y se acoplarían a los tres colores de los quarks por igual. En otras palabras, las interacciones mediadas por tales gluones solo dependerían del número bariónico de los quarks. Experimentalmente, esta interacción no existe. En la física más allá del modelo estándar, uno puede intentar extender S tu ( 3 ) a tu ( 3 ) de esta manera (esto es muy común en los modelos braneworld) pero debido a que no se ve una nueva interacción bariónica-carga a larga distancia, el tu ( 1 ) en el tu ( 3 ) tiene que romperse espontáneamente a una escala de energía bastante alta.

@Lubosh: Su declaración "Esto es más manifiesto si..." me recuerda un poco cuando los libros de texto de física a menudo dicen cosas como 'esta prueba fácil se deja al lector' cuando, de hecho, la prueba solo sería fácil si el lector resultó ser un profesional en ese tema en particular. He tenido la intención de preguntar sobre el significado físico de las entradas de la matriz diagonal y fuera de la diagonal durante algún tiempo. Mi razón para no hacerlo es que siento que sería demasiado matemático para la física. SE y viceversa. Por lo tanto, le agradecería enormemente si pudiera desarrollar un poco su segundo párrafo.
bien, entonces un tu b puede convertirse en un tu b ¯ emitiendo un gramo b b ¯ , sin ningún problema en absoluto?
@romeovs No, un tu b se queda un tu b al irradiar un gramo b b ¯ , al igual que un electrón se mantiene como un electrón al irradiar un fotón.
Estimado @qftme, el párrafo del medio solo dice que no hay un generador de "color neutral" en S tu ( 3 ) , esto podría significar "un generador en el centro", es decir, uno que conmuta con todos los generadores de S tu ( 3 ) . El grupo es simple, decimos. Las otras declaraciones sobre la dimensión 8 o 9 son aún más simples. Se supone que el párrafo es la prueba completa. ¡Allí no falta nada! Para entenderlo, uno necesita saber algo de álgebra lineal. Pero si no sabe, por ejemplo, qué es SU (3) y U (3), no puede entender ninguna respuesta adecuada sobre "no ceguera al color" de QCD.
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