Antes de que supiéramos sobre la antimateria, simplemente llamábamos materia a todo. Ignorando la violación de CP por un momento, no hay nada especial entre la materia y la antimateria.
Una vez que supimos sobre la antimateria, fue fácil etiquetar todas las partículas comunes como materia. Sin embargo, ¿cómo lo hacemos para algunas de las cosas más exóticas?
Para Muon y Tau, ¿llamamos materia a la versión de materia simplemente porque tienen cargas negativas como el electrón? ¿Utilizamos la conservación del número de leptones?
Para cosas como el quark Top, ¿cómo podemos distinguir entre los dos y determinar cuál es el Top y el otro el Anti-Top? ¿Decidimos que la materia era la de carga positiva porque el quark Up tiene carga positiva?
¿Qué hay de los bosones W+ versus W-? ¿Importa cuál es la materia W y cuál la antimateria W? ¿Hemos designado cuál asunto W?
Para Neutrinos parece más complicado. ¿Nos basamos solo en la preservación del número de leptones?
Para los mesones que tienen un quark y un antiquark diferente, ¿la elección del mesón de materia versus antimateria es completamente arbitraria?
Comenzó con la conservación de los números cuánticos, desde el número bariónico cuando no conocíamos los quarks, hasta el número leptónico, cuando descubrimos el positrón. Para el momento del neutrino y la conservación de la energía también jugaron un papel, ya que solo se ve como una masa faltante. .
Con el tiempo, las simetrías en las asignaciones de los números cuánticos se hicieron cada vez más evidentes, lo que condujo al desacoplamiento en el sentido óctuple . Los bosones son sus propias antipartículas: fotones, mesones débiles y gluones (y gravitones si existen).
Todos los datos que tenemos están de acuerdo con estas cesiones. Uno decide si es una partícula que se produjo o una antipartícula a partir de los resultados de la interacción, es decir, un estudio/ajuste de una hipótesis de los números cuánticos llevados por los productos de la interacción.
adición después de leer los comentarios:
Empezamos llamando partículas a las que componen la materia ordinaria que nos compone a nosotros. Estamos compuestos por átomos. Los átomos están compuestos por protones, neutrones y electrones. Esas son "partículas" por definición lógica.
El neutrón se desintegra en: un protón, un electrón y un electrón-antineutrino. A partir de esta reacción parte la identificación de los neutrinos como partículas y de la partícula neutra procedente de la desintegración neutrónica como antipartícula.
Y, por supuesto, todo era coherente con las simetrías del modelo de quarks tal como apareció por primera vez en escena.
W+ es la antipartícula de W- y W- la antipartícula de W+ pero es un punto discutible ya que es solo la conservación de carga lo que decide las desintegraciones. El muón decae a un electrón y sigue la identificación como partícula y para la conservación del número de leptones por un nu_mu y antinu_e.
una pregunta interesante, sin dudas. De hecho, la mayor parte del tiempo confiamos en la conservación de los números cuánticos, pero esto tiene una estructura subyacente. En principio, cambiar una partícula por una antipartícula equivale a una transformación CP. Esta es una simetría para interacciones electromagnéticas y (supuestamente) fuertes. Debido a esto, realmente no importa lo que elijamos llamar "materia" y lo que elijamos llamar "antimateria" (siempre que mantengamos las convenciones) cuando se trata de electromagnetismo e interacción fuerte. La situación cambia drásticamente cuando intervienen interacciones débiles. Violan la "simetría" de CP ya sea de forma fuerte o de forma "indirecta". No importa el camino, la idea básica es que las interacciones débiles pueden hacer físicamente la distinción entre materia y antimateria, por lo que esta distinción ya no es una cuestión de convención. Además, el estado actual de comprensión también permitiría la violación de CP en interacciones fuertes (varios términos pueden romper la simetría de CP en QCD), pero ninguno parece realizarse físicamente. ¿Por qué? Además, si se supone que la comprensión actual es correcta y que la simetría CPT (que equivale a la covarianza de Lorentz en el caso del espacio-tiempo plano) debería ser una verdadera simetría de la naturaleza, entonces la simetría T también debe romperse. ¿Por qué? Además, si se supone que la comprensión actual es correcta y que la simetría CPT (que equivale a la covarianza de Lorentz en el caso del espacio-tiempo plano) debería ser una verdadera simetría de la naturaleza, entonces la simetría T también debe romperse. ¿Por qué? Además, si se supone que la comprensión actual es correcta y que la simetría CPT (que equivale a la covarianza de Lorentz en el caso del espacio-tiempo plano) debería ser una verdadera simetría de la naturaleza, entonces la simetría T también debe romperse.
Brandon Enright
Juan Rennie
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