¿Qué mantiene las alineaciones de espín de los quarks en los bariones?
El protón y los neutrones son ambos de espín 1/2, lo que implica que dos de sus quarks de espín 1/2 son siempre paralelos y el otro siempre es opuesto.
Por el contrario, el partícula (que al igual que el protón es ) y el partícula (que como el neutrón es ) son ambos de espín 3/2, lo que implica presumiblemente que el mismo principio mantiene sus espines de quarks internos todos paralelos.
¿Qué principio mantiene a los tríos de quarks alineados o antialineados de formas tan específicas?
La pregunta es "qué mantiene la orientación". Lo que lo mantiene es simplemente la conservación del momento angular. Si el momento angular total tiene para o , obviamente no puede cambiar porque todo el vector (incluida su longitud) se conserva. Es posible que un giro ascendente no cambie espontáneamente a un giro descendente y no hay ningún valor intermedio.
El problema de mecánica cuántica para el estado ligado de los quarks tiene, al igual que problemas similares para los átomos, algunas soluciones con varios valores de espín. Al igual que en la física atómica, la simetría o antisimetría de la parte orbital de la función de onda se correlaciona con la función de onda de los espines y, por lo tanto, con el espín total, de varias maneras para garantizar que la función de onda general sea antisimétrica. Algunas de estas soluciones tienen , otros tienen . No hay otros valores de giros que uno pueda obtener al combinar tres giros.
Solo puedo imaginar que la antisimetría de la función de onda mantiene ese orden. Así se tiene en cuenta todos los números cuánticos de los bariones, ya que los bariones son fermiones, obedecen a la estadística de Fermi-Dirac, y la función de onda debe ser antisimétrica.