Warum ist der Farbwechsel zwischen Quarks ohne Folgen?

Wie immer werde ich dieser Frage die Tatsache voranstellen, dass ich nur eine Highschool-Ausbildung habe, sodass ich möglicherweise etwas übersehe oder etwas nicht kenne, das der Frage innewohnt.

Soweit ich es verstehe, repräsentiert die Farbe in der QCD die Stärke der starken Kraft auf ein bestimmtes Quark. Außerdem muss ein Baryon in seiner Zusammensetzung farbneutral sein. Quarks unterschiedlicher Farbe verhalten sich jedoch identisch. Warum verhalten sich diese Quarks gleich, wenn sie von der starken Kraft unterschiedlich beeinflusst werden?

Ich habe ein wenig darüber nachgedacht, und das einzige, was mir einfällt, ist, dass, da Gluonen Teilchen sind, die die starke Kraft tragen, der Unterschied darin besteht, mit welchen Gluonen die Quarks interagieren können, und da die Farbe erhalten bleibt, das Baryon ist in der Lage, durch diese Farbveränderungen hindurch zu bestehen.

Bin ich damit auf dem richtigen Weg oder geht hier noch was?

siehe hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/feyns.html für einen korrekten Frame. Farbe ist wie Ladung, sie entscheidet durch ihre Erhaltung über die Algebra des Gluonaustausches.

Antworten (1)

Quarks können RGB-Farben sein, aber Farbladungen sind gepaart (Farbe mit Antifarbe), aber es gibt keine eicheninvariante Bedeutung der Farbe. Nun haben Gluonen keine bestimmte Farbe, sie befinden sich in einer Überlagerung von Farben und Quarks haben vorübergehend eine Farbe für ein gegebenes Feynman-Diagramm, was die einzige Möglichkeit ist, wie wir ihre Wechselwirkungen darstellen können.

https://en.wikipedia.org/wiki/Color_charge

Wenn nun ein Quark mit einem anderen (anderer Farbe) interagiert, ist der Mediator ein Gluon, sodass die Quarks die Farbe tauschen.

Es gibt im Wesentlichen zwei Gründe, warum der Farbtausch der Quarks verwirrend ist:

  1. sogar drei Quarks (was nicht das wirkliche Bild eines Protons oder Neutrons ist) tauschen ständig Gluonen und damit ihre Farbe aus

  2. Das Drei-Valenz-Quark-Modell ist nicht realistisch, denn in Wirklichkeit bestehen die Protonen und Neutronen aus einem Meer von Quarks, Antiquarks und Gluonen, die ständig interagieren, erscheinen, verschwinden, und nur wenn Sie die verbleibenden Valenzquarks nehmen, sehen Sie theoretisch drei Quarks.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Quarks und Antiquarks interagieren ständig und tauschen die Farbe aus, und es ist das Proton oder Neutron selbst, das farbneutral sein muss.

Sie sagen, dass der Farbwechsel keine Auswirkungen auf die Quarks selbst hat, was richtig ist, da sie sich im Confinement befinden. Wir haben noch nie Quarks außerhalb des Confinement experimentell gesehen, also wie könnten wir feststellen, ob sie (unterschiedliche Farbe) sich identisch verhalten.

Sie sagen, dass der Unterschied darin besteht, dass die verschiedenen Farbquarks über verschiedene Farbgluonen interagieren, richtig, aber diese befinden sich alle in Überlagerungen von Zuständen.

Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, dass sich die verschiedenen Farbquarks möglicherweise unterschiedlich verhalten, aber wir müssten diese äußere Begrenzung experimentell sehen.

"Nun haben Quarks keine bestimmte Farbe, sie befinden sich in einer Überlagerung von Farben, genau wie Gluonen." Dies ist nicht korrekt, sie haben vorübergehend eine Farbe für ein bestimmtes Feynman-Diagramm, was die einzige Möglichkeit ist, wie wir ihre Wechselwirkungen anzeigen können, siehe hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/feyns.html
Aber weil die Quarks im Baryon eingeschlossen sind, sind diese temporären Farbladungen belanglos?
Sie haben die Konsequenz der Algebra, welcher Austausch erlaubt ist, beeinflusst, wie die Anziehungskraft der Gluonen ausgedrückt wird. Sie können in der komplizierten Protonendarstellung oben sehen, dass dies zu einem großen statistischen Problem wird. Aus diesem Grund wurde QCD auf dem Gitter entwickelt, um sich über diese Unendlichkeit von Austauschen hinweg zu "integrieren". Sie arbeiten immer noch, haben aber einigen Erfolg bei der Beschreibung von Massenunterschieden zwischen Hadronen.
@annav vielen Dank, ich habe es bearbeitet.
Warum ist der Farbwechsel zwischen Quarks ohne Folgen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v