Me preguntaba cómo es posible ver desde el Teoría de calibre solo que los gluones llevan dos colores de carga: etc.
Algunos antecedentes:
Los bosones W (ruptura de presimetría) forman un triplete y llevar el Isospin débil correspondiente . Después de SSB/Higgs el cargado -Los bosones se pueden identificar con combinaciones lineales complejas de los , bosones, y por lo tanto el término correspondiente en el Lagrangiano es invariante, es decir, el llevar carga eléctrica, también.
para un lugareño Teoría de calibre 8 campos de calibre, se necesitan los campos de gluones. Exactamente como fue el caso de , uno para cada generador y uno introduce en consecuencia "campos de calibre de matriz"
que pueden verse como elementos del álgebra de Lie correspondiente, porque el formar una base y la expresión anterior puede verse como una expansión de en términos de esta base.
El comportamiento de transformación es el mismo para todos teorías
Como es habitual, los fermiones se transforman según la representación fundamental, es decir, para se organizan en tripletes. Cada fila representa un color diferente como se explica en la respuesta aquí (¿ Qué ES la carga de color? que recita de Griffith)
Por lo tanto, un fermión rojo, por ejemplo, es
dónde es el dirac espinor habitual. Un fermión anti-rojo sería
El fermión rojo se transforma según la repetición fundamental , el anti-fermión rojo según la rep conjugada . cual es la diferencia con , porque tiene solo representaciones reales y por lo tanto la rep normal y la anti son equivalentes (¿por qué es suficiente que sean equivalentes? La rep conjugada para es diferente pero se considera equivalente porque , para alguna matriz unitaria . Cualquier idea sobre esto también sería genial), es decir, no hay anti-isospin. Supongo que esta es la razón por la que no lleve anti-cargo, simplemente porque no hay anti-cargo para .
Ahora, ¿dónde está el punto de que podemos ver que los gluones llevan anti-carga de color y carga de color? ¿Es porque los campos de gluones de la matriz definidos anteriormente son parte del álgebra de Lie y, por lo tanto, se transforman de acuerdo con el representante adjunto del grupo? , que podría verse como una transformación de acuerdo con el representante y el anti-representante al mismo tiempo (o podría verse como una idea completamente sin sentido de mi parte;))?
¿Por qué el gluón octeado no recibe carga asignada como el triplete, lo que significaría que los gluones llevan diferentes valores de una carga fuerte? (Análogo a para el isospín débil del trillizo.)
¡Cualquier pensamiento o idea sería increíble!
Después de leer los capítulos correspondientes en varios libros, creo que ahora puedo dar una respuesta "semi-satisfactoria" a mi propia pregunta (y entender el primer comentario de Lubo;)).
Escribo semi-satisfactorio, porque espero que alguien con una comprensión más profunda de estos temas dé una mejor respuesta. Mi explicación sigue siendo un poco heurística, y me encantaría ver una derivación más matemática de este curioso hecho de la naturaleza.
Esta respuesta es bastante larga, pero descifrar estas cosas me llevó bastante tiempo, porque no pude encontrar un tratamiento adecuado para este tema. Estoy casi seguro de que tal tratamiento existe en alguna parte, pero después de unos 20 libros en la biblioteca de mi universidad me di por vencido.
Sin embargo, tal vez esto ayude a alguien con problemas similares.
En cuanto a Isospin , etiquetamos los campos usando los valores propios de los generadores de Cartan, que son los generadores diagonales del grupo. Para solo hay uno, , con valores propios . Los autovectores forman una base para el espacio vectorial de la representación fundamental y, en consecuencia, podemos escribir los campos de fermiones (que se transforman de acuerdo con el representante fundamental) usando esta base y asignarles cargas, que corresponden a los autovalores. Por lo tanto tenemos y son capaces de asignar el campo de neutrinos , dónde es el espinor usual la carga de Isospin , porque
Igualmente , para el campo de electrones
Para las cosas son un poco más complicadas, porque tenemos dos generadores de cartas y (Con las matrices habituales de Gell-Mann ). En consecuencia, cada campo está etiquetado con dos números.
Los valores propios de son .
Para los valores propios son
Por lo tanto, si organizamos los fermiones de interacción fuerte en tripletes, de acuerdo con la base generada por los vectores propios de los generadores de cartan, podemos asignarles las siguientes etiquetas:
donde se suele definir rojo
Análogo
por lo tanto azul e igualmente verde . La idea de color viene del hecho de que si sumamos los tres colores, es decir
que es análoga a la luz del sol, que contiene todos los colores de la luz, pero no obstante es incolora.
En contraste con , para las representaciones no son reales (la representación conjugada no es equivalente a la representación ordinaria) y por tanto podemos hablar de anticarga, aquí anticolor. Los estados correspondientes son por ejemplo
Ahora los gluones. Los gluones son los bosones de calibre de y la derivada covariante se lee
¿Qué sucede si un campo de gluones actúa sobre un campo de quarks? Por ejemplo, dejemos que el primer campo de gluones actúe sobre un quark rojo,
Por lo tanto, el campo de gluones transformó el quark rojo en un quark azul. Del teorema de Noether sabemos que el color se conserva y podemos concluir que el primer gluón debe llevar la carga de color anti-rojo|azul
Motl de Luboš
Jak
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