¿Por qué los tipos de quarks se conocen como sabores?

Es importante recordar que palabras como esta se usan en sesiones de escupir bolas y luego se quedan. Tienes que pensar en un par de tipos sentados junto a una pizarra negra, con un café en la mano y diciendo algo como

¡BIEN BIEN! Entonces eso no funciona. Pero, ¿y si asumimos que estas cosas vienen en tres sabores y...

Es solo una palabra inventada en el acto.

Dicho esto, creo que "arriba" y "abajo" provienen de una analogía con el giro. Las interacciones "extrañas" se llamaron así porque violaron las reglas generales de otras interacciones conocidas...

Después de eso, las cosas se salieron de control.

Nota al margen: "sabor" también se usa para distinguir la generación de leptones (y sin duda se aplicará a cualquier neutrino estéril que aparezca).

Nota al margen$^2$: Durante mucho tiempo hubo nombres en competencia para los sabores de tercera generación. Estoy un poco triste porque "arriba" y "abajo" ganaron contra "verdad" y "belleza".

Hay seis sabores de quarks. "Sabores" simplemente significa diferentes tipos. Los dos más ligeros se llaman arriba y abajo.

El tercer quark se llama extraño. Recibió su nombre de la "extrañamente" larga vida útil de la partícula K, la primera partícula compuesta que se encontró que contenía este quark.

El cuarto tipo de quark, el quark charm, fue nombrado por capricho. Fue descubierto en 1974 casi simultáneamente en el Centro Acelerador Lineal de Stanford (SLAC) y en el Laboratorio Nacional de Brookhaven.

Los quarks quinto y sexto a veces se llamaban verdad y belleza en el pasado, pero incluso los físicos pensaron que era demasiado lindo.

El quark bottom se descubrió por primera vez en el Fermi National Lab (Fermilab) en 1977, en una partícula compuesta llamada Upsilon ($\Upsilon$).

El quark top fue descubierto por último, también en Fermilab, en 1995. Es el quark más masivo. Se había predicho durante mucho tiempo, pero nunca se había observado con éxito hasta entonces.

Copiado descaradamente de ¿Cómo obtuvieron los quarks sus tontos nombres?

cuando los físicos jugaron con las interacciones fuertes, la creatividad lingüística estaba en la cima, en parte debido a la influencia de personas como Murray Gell-Mann, que es un lingüista entusiasta (y tomó prestada la palabra quark).

El sabor es algo que distingue a las especies de quarks.$u,c,t; d,s,b$- especialmente entre las generaciones - y de manera similar para los leptones y neutrinos cargados. Necesitaban una palabra comprensible que definiera cierta "propiedad" de las partículas, pero es un tipo de propiedad completamente nuevo.

Entonces, las 3 posibles versiones de los quarks con carga QCD se nombraron colores: rojo, verde, azul son 3 colores independientes que podemos ver, por lo que la analogía funciona tan perfectamente que a veces las personas malinterpretan que los 3 colores de los quarks no tienen nada que ver con el color real. colores jaja.

Y las diferentes generaciones se llamaron sabores. Si bien los colores son un poco intercambiables, puede permutar R, G, B para obtener una imagen significativa similar y luego transformarla de nuevo y, en consecuencia, el$SU(3)$la simetría no se rompe: los sabores son cualitativamente diferentes. Amargo no es lo mismo que dulce, triste o salado. Los físicos enumeraron claramente todos los sentidos que usamos para percibir las "propiedades del mundo" (visión, oído, gusto, etc.) y la visión (colores) se usó para las cargas QCD confinadas, mientras que los sabores (gusto) se usaron para distinguir las partículas. a través de las familias.

Los quarks arriba y abajo fueron nombrados de esta manera porque forman el componente superior e inferior del doblete isospín. Isospin$SU(2)$es matemáticamente completamente análoga a la$SU(2)$grupo de espín que gira el espacio real. Un doble - la representación fundamental del giro$SU(2)$- se describe convencionalmente por una base en la que un estado gira con giro hacia arriba y el otro tiene giro hacia abajo. Así que usaron los mismos nombres, escritos como palabras, también para el isospin.

Esos fueron los dos primeros quarks. Los hadrones que contenían el tercer quark más ligero, el quark extraño, se comportaban de manera un poco extraña, por lo que Gell-Mann le dio al número cuántico extrañamente (parcialmente) conservado el nombre de extrañeza, y el quark que lo transportaba tenía que ser extraño como consecuencia.

Quedó claro que tenía que tener un$SU(2)$compañero también. Examinaron los primeros tres quarks y se dieron cuenta de que los quarks de menor carga, el fondo y el extraño, tenían algún tipo de nombre inferior. Así que tuvieron que elegir una descripción aleatoria para el nuevo quark superior: eligieron encanto.

Mientras inventaba nombres para la tercera familia (o generación, ninguno de esos nombres ha sido eliminado todavía), ya era una industria de nombres. Entonces eligieron la verdad para la especie superior y la belleza para la especie inferior - porque la belleza es menos importante que la verdad - disculpas a todas las bellezas que están leyendo este texto. Sin embargo, era demasiado divertido, por lo que se adoptaron los nuevos nombres de arriba y abajo, que eran más modestos y tenían la misma letra inicial (arriba y abajo).

Hay muchas otras propiedades que uno debería usar para los nuevos números cuánticos internos. Por ejemplo, estoy convencido de que la paridad R en la supersimetría debe describirse como sexo. Todo lo que observamos es paridad R y debería ser "femenino": tienen un número par de cromosomas X. Las superparejas impares de paridad R, por ver, deberían llamarse "masculinas" porque tienen un número impar de cromosomas X. ;-) Si colisionas dos partículas "masculinas", puedes crear una femenina. Pero no es un sexo real (como cuando emites un LSP): en cambio, es una cirugía cuando tomas los cromosomas X de ambos padres jaja. Desafortunadamente, los físicos son mucho menos creativos que en la década de 1960, por lo que no se adoptará mi terminología.

Mis mejores deseos Lubos