Sin gluones cargados de color [cerrado]

Las cargas de color de la fuerza nuclear fuerte (gluónica) se inventaron para construir un modelo subatómico en el que los quarks no violaran el Principio de exclusión de Pauli, que requiere que los fermiones que ocupan el mismo sistema cuántico estén en diferentes estados. (es decir, no hay "espacio" en un solo orbital de un átomo para dos electrones en el mismo estado, aunque esta es una consecuencia muy específica del principio de exclusión mucho más amplio). Por lo tanto, la forma más sencilla de descargar la fuerza del color de la mecánica cuántica es desechar el Principio de Exclusión de Pauli.

¿Cómo sería diferente el mundo sin el Principio de Exclusión de Pauli? Bueno, es difícil decirlo, ya que de hecho lo tenemos, pero una forma de imaginar un mundo sin él es suponer que los electrones pueden llenar los orbitales atómicos. Si los electrones pueden llenar los orbitales atómicos, no hay una necesidad real de que haya múltiples orbitales atómicos, podríamos tener electrones ilimitados en el primer orbital. Esto significaría que todos los átomos, incluidos los transuránicos realmente grandes e inestables, tendrían el mismo radio que un átomo de hidrógeno. Esto significaría que los elementos se volverían mucho, mucho más densos a medida que aumenta el número atómico, porque los elementos pesados ​​podrían estar mucho más apretados que en el mundo real.

Perder múltiples orbitales también rompe TODO lo que sabemos sobre química, por lo que estás viendo un mundo muy diferente.

No funcionaría, punto.

Los gluones coinciden con la simetría de la carga de color. Lee sobre los grupos de Lie . Tienes 8 bosones de calibre diferentes correspondientes a las operaciones en el grupo. Oh, necesitas saber acerca de los grupos de simetría . En serio, necesitas saber esto.

Esa última página muestra un cubo de Rubik como ilustración superior.

Así que ese es un buen ejemplo para continuar. Considere todas las diferentes operaciones posibles en el cubo: un conjunto mínimo sería un cuarto de giro en el sentido de las agujas del reloj de cada cara separada, indicado por el centro de color invariable de la cara.

Así, la imagen muestra torciendo la cara roja, en progreso. Puede torcer la cara opuesta (es un color que no está representado en la imagen, así que digamos naranja) de forma independiente .

Pero si tuerces la cara roja, luego la cara amarilla, obtienes un resultado diferente que si haces amarillo que rojo en ese orden.

Esta no independencia, donde importa el orden, significa que el operador debe dejar algún cambio de estado al sistema. Es por eso que los bosones de calibre 8, los operadores del grupo de carga de color, deben por sí mismos llevar una carga.

Esto está demasiado simplificado, y preguntar al respecto en Física le dará más detalles reales. Pero quiero recalcarles que todo encaja y que no se puede cambiar arbitrariamente una parte.

Considere un triángulo dibujado en un plano, donde conoce las longitudes de los tres lados y los tres ángulos. Usted pregunta "¿qué pasaría si el lado c fuera más corto?" y la respuesta es que no puedes ya que está determinado por los otros lados y ángulos. Por analogía, los gluones son los lados y la carga de color son los ángulos. Dados esos ángulos, los lados deben tener las proporciones adecuadas para que el triángulo encaje. Véase adjunto .

El grupo implicado en la fuerza fuerte aporta, como conjunto completo, los colores y los detalles del gluón.

Bueno, aparte de cualquier otra consideración, no habría fuerza de color.

Sin fuerza de color significa que no podemos formar hadrones , lo que significa que no hay protones, neutrones y nada más. Los gluones mantienen unidos a los hadrones como mediadores del campo de color.

Sin protones y neutrones tampoco hay átomos. Así que un universo muy aburrido.

Para formar hadrones, necesitaríamos reemplazar la fuerza del color con otra cosa, lo que significaría, para obtener algo como nuestro universo, reintroducir efectivamente lo mismo con un nombre diferente.