¿Se detecta confinamiento de color?

Aquí está la respuesta de un experimentador.

El confinamiento de color es un concepto teórico que surge de la plétora de observaciones experimentales que se resumen teóricamente en el modelo estándar. No tenemos quarks o gluones libres, tenemos chorros de quarks y chorros de gluones. Así que el confinamiento como vaticinaron los${\rm SU}(3)\times {\rm SU}(2)\times \rm U(1)$SM es consistente con todos los datos existentes.

Hay que tener en cuenta que una teoría que se aplica a datos experimentales se puede falsear o se puede encontrar consistente con los datos; pero consistente no es prueba, es una validación temporal.

Por supuesto, una teoría tiene axiomas y pruebas matemáticas, por lo que un teórico debe responder si la teoría de QCD permite manifestaciones ilimitadas de color. Estos deben estar en espacios de fase no explorados por los experimentos actuales.

El confinamiento del color sigue siendo un problema sin resolver en la física de partículas (ver https://arxiv.org/abs/2111.06183 ). De hecho, el fenómeno de confinamiento en QCD no se puede acomodar dentro del marco estándar de la teoría cuántica de campos (ver https://arxiv.org/abs/hep-ph/0105142 ).

Nuestros datos experimentales son consistentes con el confinamiento de color como una verdadera propiedad de QCD. Sería interesante saber si el confinamiento de color es una consecuencia matemática de QCD, siendo esta una teoría no abeliana de Yang-Mills asociada al compacto$\rm SU(3)$grupo. Pero tal prueba aún no existe.

Kugo y Ojima (1979) derivaron un criterio para el confinamiento de color, asumiendo (1) un formalismo de operador covariante manifiestamente de Lorentz en un espacio de estado métrico indefinido y (2) la existencia de la simetría BRST nilpotente bajo la condición de fijación de calibre covariante de Lorentz. Si se cumple el criterio de Kugo-Ojima, entonces no se puede observar ningún objeto de color (esto equivale al confinamiento de color). Sin embargo, aún no se ha probado que el criterio de Kugo-Ojima sea una consecuencia necesaria de QCD, aunque es una declaración atractiva porque el confinamiento de quarks y gluones siguen inmediatamente como casos especiales de confinamiento de color una vez que el confinamiento de color.