¿Existen interacciones de cambio de color entre el quark up y down?

En el Lagrangiano se dan los posibles vértices de la teoría. La parte de Lagrangian dada en su pregunta contiene dos vértices de este tipo: uno que describe la interacción de un quark up con el campo de gluones y otro que describe la interacción de un quark down con el campo de gluones.

Lo que el lagrangiano no contiene es un vértice que describe un quark up que emite un gluón y se convierte en un quark down (o al revés). Eso no sería consistente con la conservación de la carga eléctrica, por ejemplo. El vértice sugerido$\bar{u}_{L}\gamma^{\mu}i G_{\mu}^{a} \lambda^{a}d_{L}$describiría tal proceso.

El diagrama que dibujaste no está descrito por tal vértice, sino por los dos vértices correctos del Lagrangiano original, conectados por un propagador. Fíjate bien: en el diagrama, hay un quark down que emite un gluón (correspondiente a$\bar{d}_{L}\gamma^{\mu}i G_{\mu}^{a} \lambda^{a}d_{L}$) y un quark up que absorbe uno ($\bar{u}_{L}\gamma^{\mu}i G_{\mu}^{a} \lambda^{a}u_{L}$). El diagrama contiene dos vértices, no uno.

En resumen: es posible que los quarks de diferentes tipos intercambien gluones y cambien de color, pero esto no sucede dentro de un vértice.

La interacción fuerte no cambia el sabor, por lo que no hay un vértice local que haga lo que usted quiere. Si bien el vértice de interacción sugerido no está permitido porque estropea el$\mathrm{U}(1)$invariancia de carga, si se extiende al sector débil, puede tener sin embargo un vértice de la forma que escribió

pero tenga en cuenta que este es un vértice que cambia de sabor, no uno de color.