¿Qué sucede con los quarks individuales producidos en una 'cadena' de desintegración de bosones WWW?

Un poco más de dos tercios del tiempo, un W el bosón se descompone en quarks, normalmente un quark up y un antiquark down... ¿Cierto?

Dado que los quarks odian estar solos, ¿qué sucede después?

¿El quark up extrae otro quark (o, más bien, un antiquark) del 'mar' y se convierte en un mesón, que luego se desintegra?

Y, entonces, ¿el antiquark down hace lo mismo?

¿Hay alguna posibilidad de que se cree un protón o un neutrón?

Respuestas (2)

Los quarks y gluones se someten a un proceso llamado "hadronización". Justo después del decaimiento, los quarks pueden estar libres (a energías muy altas/escalas muy cortas), pero a medida que aumenta la distancia, la fuerza fuerte comienza a aumentar. En un momento se vuelve tan fuerte que nuevos quarks y generados a partir del vacío forman mesones.

Puede mirar el modelo de cuerdas de Lund que se usa realmente en los métodos de Monte Carlo (por ejemplo, Pythia) para generar tales procesos. Los bariones también se forman, pero es difícil visualizar cómo. Cualquier mesón en jets es mucho más frecuente que los bariones.

La respuesta de AngryBach es correcta, pero quiero abordar lo que parece ser un concepto erróneo en la pregunta: la idea de que un solo quark puede extraer otro quark del vacío para volverse neutro en color.

Nunca hay quarks solitarios en el proceso de hadronización. El tu y d ¯ se producen en un estado de singlete de color, confinados juntos en una bolsa de flujo , lo que los convierte básicamente en un estado ridículamente excitado de un pión. Se separan y la bolsa que los confina se estira hasta que la producción de pares de quarks de valencia adicionales le permite dividirse en piezas de color neutro separadas por vacío. Todos los quarks se producen en pares, y no es realmente el tu d ¯ quarks que desencadenan la producción de pares; sería más exacto decir que el tubo de flujo lo hace.

Los quarks nunca están solos en el vacío. Cuando se dice que son "libres", en realidad significa que están confinados en una región lo suficientemente grande y/o la escala de tiempo en consideración es lo suficientemente corta como para que no se den cuenta de su confinamiento.