¿La existencia de partículas con una carga eléctrica que varía de 0 a 4/3 prueba que existen más partículas elementales con carga 1/3 o 0?

Las partículas elementales de espín 1/2 varían en carga eléctrica de o (neutrinos), 1/3 (anti-down-, anti-strange- y anti-bottom-quark), 2/3 (up-, charm- y top). -quark), a 1 (electrones, muones y taus). Además de ellos, está el hipotético bosón X que lleva 4/3 de una unidad de carga eléctrica (y que viene junto con el hipotético bosón Y, que lleva una carga de 1/3).

¿No son estas cargas una señal de que existen partículas verdaderamente elementales con carga 1/3 y carga 0, a partir de las cuales se pueden formar las partículas con carga de 0 a 4/3? En este contexto, la partícula "elemental" con una carga de 1/3 no es el anti-quark down, sino una combinación de estas partículas verdaderamente elementales, de modo que dan un anti-quark cargado de 1/3 ( 0,0,1/3). En cuyo caso puede asignar a la partícula cargada 1/3 una carga 1, en cuyo caso los quarks tienen carga -1(1) y 2(-2), y el electrón carga-3( 3).

Su título parece preguntar (entre otras cosas) si la existencia de partículas con carga cero garantiza la existencia de partículas con carga cero. Sospecho que está bien decir que sí en esa parte...
No precisamente. La carga eléctrica de una partícula está determinada por la representación que transforma bajo la tu ( 1 ) grupo de indicadores en el modelo estándar. los irresponsables de tu ( 1 ) son ρ ( X ) = mi X pag ( i norte X ) con un norte ∈ Z . Este norte ∈ Z determina la carga eléctrica por mi = norte 3 .
Aparentemente ya sabes que hay partículas elementales con carga 1/3. Y tu pregunta es si existe una partícula elemental con carga 1/3?
Si llama a la carga de un quark "1/3" o "1" es puramente una cuestión de convención (es la elección de cuál es la "carga elemental"). No entiendo cuál se supone que es la pregunta de física aquí.
Lo que me preguntaba es si esta división de las llamadas cargas elementales no prueba la existencia de más partículas elementales con carga 0 y 1/3, a partir de las cuales se pueden formar todas las cargas desde 0 hasta 4/3.

Respuestas (1)

Si lo entiendo bien, estás preguntando

La carga eléctrica de todas las partículas conocidas es un múltiplo entero de un tercio de la carga del electrón. ¿Prueba eso la existencia de una partícula elemental, llámese chargino, que lleva una carga eléctrica de un tercio de la carga del electrón, y que es la única partícula elemental con carga eléctrica negativa, y que todas las partículas cargadas actualmente conocidas no son elementales pero compuestas de charginos, anti-charginos y otras partículas elementales? El electrón contendría así tres charginos, el quark down uno y el quark up dos anti-charginos.

No, no prueba eso.

Sin embargo, podría verse como una pista para tal teoría. Después de todo, si un físico del siglo XIX descubriera repentinamente que cada átomo tiene un núcleo cuya carga eléctrica es un múltiplo entero de la carga del núcleo de hidrógeno, tal físico podría conjeturar la existencia del protón basándose en ese descubrimiento.

Tenga en cuenta, sin embargo, que en la física moderna hay otra explicación para el hecho de que la carga eléctrica está cuantificada. En el lenguaje de la física matemática, la carga eléctrica de una partícula está determinada por la representación que transforma bajo la tu ( 1 ) grupo de indicadores en el modelo estándar. los irresponsables de tu ( 1 ) son ρ ( ϕ ) = mi i norte ϕ con un norte ∈ Z . Este norte ∈ Z determina la carga eléctrica por mi = norte 3 .

Si no entendiste eso, imagina que la carga eléctrica es algo así como una participación en algún proceso que involucra un cable que se enrolla varias veces alrededor de un poste de luz (esto es solo una analogía, no lo tomes demasiado literalmente, no hay cualquier cable real involucrado). Si se enrolla en el sentido de las agujas del reloj, la carga de la partícula es − 1 / 3 (por ejemplo, el quark down). Si se enrolla dos veces en el sentido contrario a las agujas del reloj, la carga de la partícula es + 2 / 3 (el quark arriba). Tres veces en el sentido de las agujas del reloj sería − 1 , el electrón. Si no está enrollada alrededor del polo, la partícula es eléctricamente neutra, por ejemplo, el neutrino. Para las partículas compuestas, simplemente se suma el número de bucles de los constituyentes.

Verá, debido a que está prohibido enrollar el cable alrededor de la mitad del poste, obtiene una carga eléctrica cuantizada (entera).

La explicación moderna es en muchos sentidos mejor que la "teoría del chargino" mencionada anteriormente. El modelo estándar ha sido confirmado por innumerables experimentos, pero AFAIK no hay un solo experimento que lo contradiga.

A lo que me refiero es al Modelo Rishon de Haïm Harari: en.wikipedia.org/wiki/Rishon_model Entiendo la relación entre la conservación de la carga y la invariancia del Lagrangiano (densidad) bajo transformaciones locales de fase U (1) (calibre) , pero a que te refieres con ρ ( X ) ? la densidad de carga? Para una partícula puntual, esto debe ser infinito, pero la renormalización viene al rescate a menos que tenga una forma de dar a las partículas elementales una extensión finita (no similar a una cuerda). Creo que sé una manera de hacer eso.
¿Por qué n está restringido a 4?
@descheleschilder No estoy familiarizado con el modelo de Rishon, pero parece una especie de "teoría de chargino" como la que describí anteriormente. Si tiene alguna pregunta al respecto, hágala en una pregunta separada. ρ ( ϕ ) es el tu ( 1 ) representación en la que se transforma la partícula. tu ( 1 ) Las representaciones son de la forma mi i norte ϕ dónde ϕ ∈ tu ( 1 ) es el ángulo de rotación. Esto significa que puede clasificar todas las partículas por el número entero norte , que es la representación que la partícula transforma bajo tu ( 1 ) transformaciones de calibre.
@descheleschilder Quien dice norte está "restringido a 4"? Todas las partículas del modelo estándar tienen | norte | ≤ 3 , pero AFAIK no hay ningún requisito para eso.
@ Bass-Bueno, me refería al (hipotético) bosón X (+4/3). El bosón Y asociado tiene una carga de +1/3. El modelo rishon necesita solo dos partículas elementales para construir todos los demás. ¡Más económico no puede ser! El T-rishon tiene carga 1/3 y el V-rishon carga 0. Y dos buenas propiedades del modelo son que dice que en nuestro Universo hay cantidades iguales de materia y antimateria, y explica fácilmente la descomposición de el protón
"Dice que en nuestro Universo hay cantidades iguales de materia y antimateria", las observaciones nos dicen exactamente lo contrario. física.stackexchange.com/questions/26397/…
@descheleschilder Sí, el modelo de Rishon parece ser muy reduccionista. Ahora, ¿cuál es tu pregunta de nuevo?
@Bass-Mi pregunta era si la existencia de partículas con carga fraccionaria puede implicar la existencia de dos partículas elementales [el modelo más económico; dos es el número mínimo de partículas elementales (cuatro si se cuentan también las antipartículas) a partir de las cuales se pueden construir todas las demás partículas]. Uno con carga eléctrica 1/3 y otro con carga eléctrica 0. En el modelo de rishon, la interacción débil no es una fuerza básica, sino residual, como la antigua fuerza nuclear fuerte, resultó ser una fuerza residual de la fuerza de color.
@annav: en el modelo rishon hay cantidades iguales de rishons V y anti-V, y también cantidades iguales de rishons T y anti-T-rishons.
¿La existencia de partículas con una carga eléctrica que varía de 0 a 4/3 prueba que existen más partículas elementales con carga 1/3 o 0?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v