Hay una serie de posibles simetrías en la física fundamental, tales como:
Invariancia de Lorentz (o en realidad, invariancia de Poincaré, que a su vez se puede dividir en invariancia de traducción e invariancia de Lorentz propiamente dicha),
invariancia conforme (es decir, invariancia de escala, invariancia por homotecias),
invariancia de calibre global y local, para los diversos grupos de calibre involucrados en el modelo estándar ( y ),
invariancia de sabor para leptones y quarks, que se pueden dividir quiralmente en una parte zurda y otra derecha ( ),
simetrías discretas C, P y T.
Cada una de estas simetrías puede ser
una simetría exacta,
anómalo, es decir, clásicamente válido pero roto por la renormalización a nivel cuántico (o de manera equivalente, si entiendo correctamente (?), clásicamente válido solo perturbativamente pero estropeado por un efecto no perturbativo como un instanten),
espontáneamente roto, es decir, válido para la teoría pero no para el estado de vacío,
explícitamente roto.
Además, la respuesta puede depender del sector en consideración (QCD, electrodébil o, si tiene sentido, simplemente QED), y puede depender de un límite particular (p. ej., masas de quarks que tienden a cero) o fase de vacío. Finalmente, cada simetría continua debería dar lugar a una corriente conservada (o una anomalía en la corriente que se conservaría si la simetría es anómala). Esto hace muchas combinaciones.
Así que aquí está mi pregunta: ¿existe en alguna parte un resumen sistemático del estado de cada una de estas simetrías para cada sector del modelo estándar? (es decir, una tabla sistemática que indique, para cada combinación de simetría y subteoría, si la simetría se mantiene exactamente, se altera por anomalía o se rompe espontáneamente, con una breve discusión).
La respuesta a cada pregunta en particular se puede rastrear en la literatura, pero creo que tener un documento común que resuma todo de manera sistemática sería tremendamente útil.
Diría que no hay un resumen sistemático del estado de las simetrías en la física de partículas, pero si lo hay, debería difundirse por toda la revisión de PDG .
Sin embargo, me gustaría comentar algunos puntos.
Hasta ahora, la simetría de Lorentz es exacta en todos los sectores.
El escalado (parte de las transformaciones conformes) se rompe una vez que se introduce una escala de energía en la teoría. Por lo tanto, no puede extender la simetría del grupo de Lorentz a una simetría conforme. La existencia de masas rompe explícitamente esta simetría (y también la simetría quiral global).
La simetría de calibre se puede romper espontáneamente. ¡Porque es la única forma que conocemos de romper la simetría y aún así conservar las propiedades deseables!
¡Las anomalías no son malas! Siempre que estén relacionadas con transformaciones globales, no relacionadas con las simetrías de gauge.
Sabor "simetrías"... No lo son, a menos que desaparezcan las masas de fermiones.
, y , matemáticamente esperamos que es una simetría, pero no se conservan individualmente.
A pesar de todo esto, ¡mañana nuestra comprensión de las simetrías del Universo podría cambiar radicalmente! (¡Tipo de amor esta incertidumbre!)
NOTA: exacto no significa de forma literal, sino que si está rota la escala está fuera de nuestros límites de medición actuales.
Aunque las teorías de medida puras podrían poseer una simetría conforme, no tiene sentido considerar teorías "libres".
se sabe que se viola (especialmente en el sector electrodébil, y existe el conocido fuerte problema).
Ya existe un resumen bastante exhaustivo en el contexto del Modelo Estándar en la siguiente fuente:
''Dinámica del modelo estándar'' - Donoghue, Golowich, Holstein,
Capítulo 3 - Simetrías y anomalías
Una vista previa limitada se puede encontrar aquí . ( Sin embargo, vergonzosamente, ¡la primera página del capítulo está excluida de la vista previa de Google !)
Pero aquí está el problema que tengo con mi "respuesta". La forma en que leí tu pregunta:
¿Existe en alguna parte un resumen sistemático del estado de cada una de estas simetrías para cada sector del modelo estándar? (es decir, una tabla sistemática que indique, para cada combinación de simetría y subteoría, si la simetría se mantiene exactamente, se altera por anomalía o se rompe espontáneamente, con una breve discusión).
Esta es una pregunta clásica de recomendación de recursos y, hasta donde yo sé, las respuestas de "solo enlace" no son bienvenidas con este tipo de preguntas. Pero, incluso si "resumiera" ese capítulo, simplemente estaría reproduciendo información que ya existe en esta referencia, por lo que mi "esfuerzo" es solo crear una tabla basada en esa información. Si bien me habría saltado lo suficiente las reglas al hacerlo, ¿no es una estupidez?
Boom de fotones