Vermitteln Gluonen die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Quarksorten?

Aus einigen der recht professionellen Quellen ( Basics von QCD von CERN ; QCD von PDG ) wird der QCD-Lagrangian in Form von geschrieben

L = Σ F ψ ¯ ( F ) ich γ μ D μ ψ ( F ) + F A μ v F A μ v

Dieser Lagrangian schließt die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Aromen aus F = 1 . . 6 von Quarks vermittelt durch die Gluonen.

Die Gluonen sollen "flavor blind" sein und den Flavour überhaupt ignorieren, was entweder bedeuten kann, dass nur die Quarks des gleichen Flavours gekoppelt werden (wie dieser Lagrangian zeigt) oder dass sie auf die gleiche Weise zwischen verschiedenen Flavours koppeln.

Wenn Gluonen nur die gleichen Aromen koppeln, wer ist dann für die Bindung der verschiedenen Aromen verantwortlich? Sprich, in einem Proton? Oder ist dieser Lagrangian ein irreführender, aber sehr häufiger Fehler? Oder ist meine Interpretation falsch?

Hinweis: Es scheint andere Quellen zu geben, die sich um die Wechselwirkungen zwischen den Aromen kümmern. GSI-Folien

Antworten (1)

Die Antwort ist sehr einfach. Betrachten wir zum Beispiel QED mit einem Elektronen- und Myonenfeld,

L = μ ¯ ( ich γ μ D μ − M μ ) μ + e ¯ ( ich γ μ D μ − M e ) e − 1 4 F μ v F μ v .
Es gibt keinen Begriff im Lagrange, der ein Myonenfeld und ein Elektronenfeld direkt koppelt. Bedeutet das also, dass Myonen und Elektronen nicht elektromagnetisch miteinander interagieren? Natürlich nicht. Ein Myon kann ein Photon aussenden, das dann von einem Elektron absorbiert wird. Die Emission eines Photons kann ein Myon nicht in ein Elektron verwandeln, aber das bedeutet nicht, dass sie nicht interagieren.

Die Antwort auf Ihre Frage ist genau die gleiche. Quarks können Gluonen emittieren, obwohl dieser Prozess ihren Geschmack nicht verändert. Diese Gluonen können dann mit Quarks unterschiedlichen Flavours wechselwirken, dh sie vermitteln eine Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen Quark-Flavours.

Das ist eine großartige Antwort. Noch ein paar Fragen, was verbietet die geschmacksübergreifenden Kopplungsterme im Lagrange? Kann ich einen Lagrangian aufschreiben, der explizit die Kopplungen enthält? Oder wie kann ich sehen, dass es geschmacksblind ist? Ist die hier gezeigte Lagrange-Funktion mit den Quarkfeldern in direktem Produkt geschrieben, die die Kopplungen enthalten? theorie.gsi.de/~ebratkov/LecturesWS1819/Lecture_QCD.pdf
@王凯越KaiyueWang Es gibt absolut nichts, was geschmacksübergreifende Kopplungsbedingungen verbietet. Wenn jedoch solche Begriffe vorhanden sind, können Sie neue Felder immer in Bezug auf die alten definieren, sodass die neuen Felder keine geschmacksübergreifenden Kopplungen haben. Wir machen das immer, weil es die Berechnungen einfacher macht.
@王凯越KaiyueWang In komplizierteren Fällen, wie z. B. im vollständigen Standardmodell, ist es nicht möglich, die Felder neu zu definieren, um alle geschmacksübergreifenden Kopplungen zu beseitigen. Per Konvention definieren wir die Quarkfelder so, dass geschmacksübergreifende Kopplungen für alle Wechselwirkungen außer denen mit verschwinden W Bosonen. Sie könnten eine andere Konvention wählen, aber das wäre verwirrend.
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