¿Por qué el pión vive en una representación del isospin SU(2) y es el mediador de la fuerza fuerte generada por el color SU(3)?

¿Por qué el pión vive en una representación de isospin? S tu ( 2 ) y es el mediador de la fuerza fuerte generada por el color S tu ( 3 ) ?

De alguna manera encuentro extraño que este sea el caso. Dado que S tu ( 2 ) y S tu ( 3 ) son diferentes grupos con diferentes representaciones, me parece muy extraño que una partícula que vive en un grupo sea tan importante para la fuerza creada por otro grupo.

¿Por qué es eso extraño? Los grupos no son mutuamente excluyentes. Los quarks se transforman como trillizos de color SU(3), dobletes débiles SU(2) y también llevan hipercarga U(1).

Respuestas (2)

Por qué el pión vive en una representación de isospin SU(2)

Claro, está bien descrito como parte del octeto de mesones . Así fue como se descubrieron los quarks. No olvide que SU(2) es un subgrupo de un SU(3), en este caso SU(3) débil.

y es el mediador de la fuerza fuerte

Es un mediador en algunos de los modelos de la fuerza nuclear fuerte .

generado por el color SU(3)

La fuerza nuclear fuerte no se genera, emerge del desbordamiento del color SU(3), similar al desbordamiento de las fuerzas eléctricas que son parte de la explicación de la unión de los átomos y moléculas en sólidos.

Dado que el color está confinado, cualquier resonancia de "larga duración" tiene que ser un S tu ( 3 ) camiseta. Los piones no son una excepción. Un pión es efectivamente una condensación de un quark levógiro y un antiquark levógiro. El color S tu ( 3 ) es no quiral, lo que significa que los fermiones zurdos y diestros llevan el mismo S tu ( 3 ) cargo, por lo que el S tu ( 3 ) las cargas se compensan en un par quark-antiquark. Dicho esto, los piones son el estado ligado de la fuerza fuerte, por lo que puedes deducir alguna información relacionada con el color golpeándolos.

Por otro lado, la interacción electrodébil no limita, por lo que podría tener S tu ( 2 ) singletes, dobletes, o lo que sea. Dado que los quarks levógiros llevan S tu ( 2 ) carga y los quarks derechos no, un pión como par izquierdo y derecho NO puede ser un S tu ( 2 ) camiseta.

El confinamiento es irrelevante. Los singletes y dobletes SU(2) pueden existir incluso en modelos SU(2) fuertemente confinados . La indistinguibilidad de las cargas de color proviene de la simetría de calibre SU(3) ininterrumpida, no del confinamiento. Los estados de doblete SU (2) de SM solo se pueden aislar porque la simetría está rota (con diferentes masas de protones y neutrones, propiedades de electrones y neutrinos, etc.).