¿Los gluones median las interacciones entre diferentes sabores de quark?

De algunas de las fuentes bastante profesionales ( Fundamentos de QCD por CERN ; QCD de PDG ), el QCD lagrangiano está escrito en forma de

L = Σ F ψ ¯ ( F ) i γ m D m ψ ( F ) + F a m v F a m v

Este lagrangiano excluye la interacción entre diferentes sabores. F = 1 . . 6 de quarks mediados por los gluones.

Se dice que los gluones son "ciegos al sabor", ignorando el sabor en absoluto, lo que puede significar acoplar solo los quarks del mismo sabor (como lo muestra este lagrangiano) o acoplar entre diferentes sabores de la misma manera.

Si los gluones solo combinan los mismos sabores, ¿quién es responsable de unir los diferentes sabores? Digamos, ¿en un protón? ¿O es este lagrangiano un error engañoso pero muy común? ¿O mi interpretación es incorrecta?

Nota: Parece que hay otras fuentes que se encargan de las interacciones entre sabores. Toboganes GSI

Respuestas (1)

La respuesta es muy simple. Por ejemplo, consideremos QED con un campo de electrones y muones,

L = m ¯ ( i γ m D m − metro m ) m + mi ¯ ( i γ m D m − metro mi ) mi − 1 4 F m v F m v .
No hay ningún término en el Lagrangiano que acople directamente un campo de muones y un campo de electrones. Entonces, ¿significa esto que los muones y los electrones no interactúan entre sí electromagnéticamente? Por supuesto que no. Un muón puede emitir un fotón, que luego es absorbido por un electrón. El acto de emitir un fotón no puede convertir un muón en un electrón, pero eso no significa que no interactúen.

La respuesta a tu pregunta es exactamente la misma. Los quarks pueden emitir gluones, aunque este proceso no cambia su sabor. Esos gluones luego pueden interactuar con quarks de diferentes sabores, es decir, median una interacción entre diferentes sabores de quarks.

Esa es una gran respuesta. Algunas preguntas más, ¿qué prohíbe los términos de acoplamiento de sabores cruzados en el Lagrangiano? ¿Puedo escribir un Lagrangiano que contenga explícitamente los acoplamientos? ¿O cómo puedo ver que es ciego al sabor? ¿Se muestra aquí el lagrangiano con los campos de quarks escritos en producto directo que contiene los acoplamientos? teoría.gsi.de/~ebratkov/LecturesWS1819/Lecture_QCD.pdf
@王凯越KaiyueWang No hay absolutamente nada que prohíba los términos de combinación de sabores cruzados. Sin embargo, siempre que existan dichos términos, siempre puede definir nuevos campos en términos de los antiguos, de modo que los nuevos campos no tengan ningún acoplamiento cruzado. Siempre hacemos esto, porque simplifica los cálculos.
@王凯越KaiyueWang En casos más complicados, como en el modelo estándar completo, no es posible redefinir los campos para deshacerse de todos los acoplamientos de sabores cruzados. Por convención, definimos los campos de quarks de modo que los acoplamientos de sabor cruzado desaparezcan para todas las interacciones excepto para aquellas con W bosones Podría elegir una convención diferente, pero sería confuso.
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