Preguntas sobre los quarks

El de arriba es un poco forzado. Los quarks no tienen nada que ver con el espacio de cuatro dimensiones y poco que ver con la relatividad general.

Existen seis tipos de quarks (de ligeros a pesados: quark up U, quark down D, quark extraño S, quark charm C, quark bottom B y quark top T), cada tipo de quark contiene tres tipos Color, más la antipartícula correspondiente, uno * * * es 3× 6× 2 = 36 quarks diferentes. Su modelo matemático proviene del "camino de ocho hebras") propuesto por Gell-Mann y físicos israelíes en 1961. La teoría básica que describe las interacciones de color entre estos quarks se llama cromodinámica cuántica (QCD).

Las dos características básicas de la teoría QCD son la libertad asintótica de los quarks y el confinamiento de los quarks. La libertad asintótica de los quarks significa que cuanto más cerca están dos quarks, más débil se vuelve su interacción. Esta propiedad ha sido claramente estudiada teórica y experimentalmente. Por ello, los físicos teóricos estadounidenses Gross, Politzer y Wilczek, que fueron los primeros en descubrir esta propiedad de la teoría QCD, ganaron el Premio Nobel de Física en 2004. El estudio de las características de confinamiento de los quarks es un punto difícil en la actual teoría QCD. Esto significa que los quarks no se pueden separar individualmente y sólo pueden existir en forma de complejos con al menos tres quarks formando bariones (es decir, protones y neutrones comunes) o un quark y un antiquark formando mesones (es decir, actores de interacción fuerte). Es precisamente debido al fenómeno de confinamiento (cuanto mayor es la distancia entre los quarks, mayor es la fuerza) que no podemos obtener quarks libres (esta es la pregunta que hace el cartel original).

Cabe señalar que la teoría cuántica de campos tradicional no puede explicar los fenómenos de libertad asintótica ni de confinamiento. Debe explicarse mediante la teoría QCD. El argumento anterior es aún más absurdo.

Además, actualmente hay algunas adiciones a la teoría de que tres quarks forman bariones y dos quarks forman mesones, lo que es el llamado "estado pentaquark". Esta teoría predice que, además de los tres quarks, los bariones tienen alrededor de cinco componentes de quarks.

Materiales de referencia:

1. Sobre el Premio Nobel de 2004 y sus reflexiones (la teoría del estratotón de China es posterior al modelo de los quarks)

/readers/2004/ 041208.htmAquí hay una explicación detallada de la historia de la teoría de los quarks.

2. Introducción a la teoría qcd y el estado del pentaquark

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