¿Por qué no puedo asumir que los quarks dentro de un hadrón se mueven juntos?

En el diagrama dado, es$D^0$que está en reposo , no los quarks individuales que lo componen. Dentro de la conservación de la energía y el momento, ( incluso si no hubiera un mar de quarks, antiquarks y gluones en hadrones, por ejemplo ), ya que el resto de la energía de masa del$D^0$es mayor que las masas de los dos quarks, no están en reposo. En un modelo divertido similar a Bohr, la cinemática les permite estar orbitando uno alrededor del otro.

Esta es la afirmación incorrecta:

Pero claramente por la misma suposición, dado que D0 está en reposo en su propio sistema de reposo, también la u¯ inicial debe estar en reposo

El antiup no está en reposo, como se ha explicado anteriormente.

Los quarks no pueden existir por sí solos (al menos a una temperatura razonable), solo ocurren en estados ligados de color neutro, en los que todas las partículas ligadas se mueven a la misma velocidad.

El diagrama de Feynman, sin embargo, solo captura un breve momento en el tiempo, en el que el$D^0$se descompone en un$K^-$. Lo que sucede después no está incluido. Puede ser que el quark extraño tenga energía cinética e intercambie un gluón con el$\bar u$para transferir parte de ella, lo que causaría que la totalidad$K^-$para mover. Por otro lado, también obtienes eso$\pi^+$-Mesón, que también puede llevar energía cinética, que obtuvo de la$W$-Bosón.

De hecho, debido a la conservación de la cantidad de movimiento, en el marco de reposo del$D$-Mesón, que se convierte en el marco de referencia del centro de masa después del decaimiento, tanto el$K^-$y el$\pi^+$tendrá algo de energía cinética y momentos en direcciones opuestas.

Editar:

Como se indicó anteriormente, los quarks no pueden existir como partículas individuales y, del mismo modo, no pueden simplemente separarse, porque están unidos por la interacción fuerte, que es muy fuerte (de ahí el nombre). Si los quarks tienen mucha energía, su distancia puede aumentar y los gluones (los bosones de calibre de la fuerza fuerte) entre ellos pueden decaer en más quarks. Este proceso se denomina hadronización y normalmente tiene lugar en colisionadores de hadrones a altas energías. Teóricamente, no podría haber más interacción, pero eso es extremadamente improbable (tan improbable que no se observará durante varias veces la edad actual del universo) que suceda, porque debido a la fuerza de la fuerza fuerte, cualquier límite hadrónico El estado tiene una energía mucho más baja que un solo quark y, en consecuencia, una probabilidad mucho mayor de realizarse.