QCD de SU(3)L×SU(3)RSU(3)L×SU(3)RSU(3)_L \times SU(3)_R calibrado y segregado quiralmente?

Ya hay trabajos teóricos por ahí en qué color S tu ( 3 ) C es en realidad el subgrupo diagonal de múltiples S tu ( 3 ) factores Pero debido a un comentario de @zooby , se me ocurrió una nueva vuelta de tuerca a esta idea: ¿y si uno S tu ( 3 ) parejas a los quarks zurdos solamente, y el otro S tu ( 3 ) parejas a los quarks diestros solamente? (Esto es lo que quiero decir con "segregado quiralmente".) El punto es que el acoplamiento Yukawa mediado por Higgs de estos quarks Weyl-fermion entre sí, aún creará quarks Dirac-fermion de facto; y esos "quarks de Dirac" podrían , bajo ciertas circunstancias, acoplarse a la diagonal S tu ( 3 ) .

Así que estoy interesado en (1) una visión teórica sobre cómo se comportarían realmente tales entidades (2) si su comportamiento se parece a la realidad, cómo podríamos buscar diferencias con el modelo estándar (por ejemplo, ¿el decaimiento del quark top?).

Respuestas (1)

La parte patológica es que estás pidiendo un calibrado S tu ( 3 ) L × S tu ( 3 ) R grupo. Los 8 generadores axiales (LR) de la simetría (¡ sin cerrarse a ningún álgebra de Lie!) se romperían explícitamente por el término de masa de quarks, ya que esto solo sería invariante bajo la diagonal ("color") SU(3), el resto 8 generadores vectoriales (L+R). Entonces, los acoplamientos de calibre, etc. de estos 8 generadores axiales serían inconsistentes, irrenormalizables, etc., las patologías estándar de las teorías que no son de calibre. La teoría no tendría sentido, por lo que sería peor que poco realista.

Los acoplamientos de Higgs Yukawa que inducen masas de Dirac de fermiones son muy diferentes: son invariantes bajo S tu ( 2 ) L a fuerza de saturación al doblete L de Higgs, y no hay S tu ( 2 ) R , calibrado o no calibrado, para hablar de.

Sin embargo, si perdiste la medición (en realidad, ¿para qué la necesitas?), entonces ya estás describiendo el verdadero mundo del sabor ligero: el sabor quiral. S tu ( 3 ) L × S tu ( 3 ) R simetría de sabor de los quarks ligeros, u,d,s , global y (ligeramente) explícitamente rota por los términos de masa, es decir, las masas de estos quarks son "más pequeñas" que las escalas QCD ( Λ , lo que sea).

Si ignoramos estos términos de masa, esta simetría sería buena. Además de esto, QCD lo rompe (los 8 axiales nuevamente) dinámicamente (~ espontáneamente, por lo que simplemente lo oculta) y deja restos alrededor, mesones de bosones pseudogoldstone, ( π, η, K, un octeto de sabor de ocho vías). El subgrupo diagonal superviviente es el célebre sabor vectorial SU(3), el "óctuple camino" de Gell-Mann. Está explícitamente, ligeramente roto por las masas de los quarks, que también rompen los 8 axiales explícitamente, por lo que los mesones pseudoescalares son "ligeramente" masivos (sus masas son anormalmente ligeras, en la escala QCD). Todo esto es real, útil y significativo, y todo es posible porque no se midió el grupo quiral. La ruptura explícita de las simetrías globales es segura. (Demonios, incluso las anomalías quirales de sabor global son seguras e impulsan la física de baja energía, el acoplamiento πππKK, el acoplamiento πγγ, etc.)

  • Nota de pie de página de divulgación completa: por supuesto, se ha especulado sobre todo lo que se esconde bajo el sol, por lo que, en 1987, Frampton y Glashow hicieron una pregunta amplia sobre su color quiral , dejando su ruptura espontánea / dinámica y sus causas en el aire y para modelo- constructores para proporcionarle caricaturas de aspecto plausible . Las combinaciones tontas de Higgses, las interacciones irrenormalizables y otras interacciones de calibre ultrafuerte podrían acercarse a esta visión, pero, que yo sepa, todos los intentos existentes han fallado en múltiples niveles.
Una excelente respuesta. Tomará un tiempo digerir la extensa literatura sobre el color quiral.