Interacción débil y la quiralidad de las antipartículas.

La parte actual cargada del Lagrangiano de la interacción electodébil , para la primera generación de leptones, es:

$$L_c = \frac{g}{\sqrt{2}}(\bar \nu_L \gamma^\mu e_L W^+_\mu + \bar e_L \gamma^\mu \nu_L W^-_\mu )$$

La primera parte corresponde a diferentes versiones de un mismo vértice:

$e_L + W^+ \leftrightarrow \nu_L \tag{1a}$

$(\bar\nu)_R + W^+ \leftrightarrow(\bar e)_R \tag{1b}$

$W^+ \leftrightarrow (\bar e)_R +\nu_L \tag{1c}$

La segunda parte corresponde a diferentes versiones del vértice conjugado hermitiano:

$\nu_L + W^- \leftrightarrow e_L \tag{2a}$

$(\bar e)_R + W^- \leftrightarrow(\bar \nu)_R \tag{2b}$

$W^- \leftrightarrow e_L +(\bar \nu)_R \tag{2c}$

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Aquí,$(\bar e)_R$y$(\bar\nu)_R$son la antipartícula de$e_L$y$\nu_L$En términos generales, puede cambiar el lado de una partícula en relación con el$\leftrightarrow$, si tomas la antipartícula.

¿Por qué aparecen las partículas diestras? La razón fundamental es que no podemos separar partículas y antipartículas, por ejemplo, no podemos separar la creación de una partícula y la destrucción de una antipartícula.

[EDITAR]

(Precisiones debido a comentarios OP)

El campo de Dirac cuantificado puede escribirse:

$$\psi(x) = \int \frac{d^3p}{(2\pi)^\frac{3}{2} (\frac{E_p}{m})^\frac{1}{2}}~\sum_s(b(p,s) u(p,s)e^{-ip.x} + d^+(p,s) v(p,s)e^{+ip.x} )$$

$$\psi^*(x) = \int \frac{d^3p}{(2\pi)^\frac{3}{2} (\frac{E_p}{m})^\frac{1}{2}}~\sum_s(b^+(p,s) \bar u(p,s)e^{+ip.x} + d(p,s) \bar v(p,s)e^{-ip.x} )$$

Aquí el$u$y$v$son espinores correspondientes a partícula y antipartícula, los$b$y$b^+$son operadores de creación y aniquilación de partículas, los$d$y$d^+$son operadores de creación y aniquilación de antipartículas.

Vemos que en los modos de Fourier del campo cuantizado de Dirac, el grado de libertad elemental es (por debajo de$p$y$s$está arreglado):

$$b(p,s) u(p,s)e^{-ip.x} + d^+(p,s) v(p,s)e^{+ip.x}$$

Ahora, supongamos que estamos considerando partículas sin masa, por lo que la helicidad y la quiralidad son lo mismo. Supongamos que, para la partícula (spinor$u(p,s)$) la pareja$s,p$corresponde a alguna helicidad. Vemos, que, para la antipartícula ($v$), hay un término$e^{+ip.x}$en lugar de$e^{-ip.x}$para la partícula. Eso significa que el impulso considerado es$-p$para la antipartícula, mientras que el impulso considerado es$p$para la partícula. Los momentos se oponen por un mismo$s$, por lo que significa que las helicidades son opuestas.

Sí, la antipartícula todavía está involucrada en la quiralidad zurda. La antipartícula diestra que mencionan algunos libros es en realidad la helicidad. Sé que muchos libros de texto están EQUIVOCADOS al afirmar que la antipartícula es una quiralidad de mano derecha. Puede leer el libro Teoría del campo cuántico para superdotados para aclarar este concepto erróneo común.

*** La interacción débil no se preocupa por la helicidad, solo se preocupa por la quiralidad, y la quiralidad de la izquierda es la que involucra la interacción débil (tanto para partículas como para antipartículas)