Физическое значение реальности представления NN{\bf N}: как это влияет на характер взаимодействий?

Предыстория Фундаментальное представление _ С U ( Н ) обозначается Н а сопряженное основание обозначается через Н ¯ . Если представление Н относится к Н ¯ через преобразование подобия (т.е. эквивалентно), Н называется вещественным представлением. Например, 2 из С U ( 2 ) является реальным представлением, в то время как 3 из С U ( 3 ) не является.

Подконтекст 1 В Стандартной модели поля левых лептонов и кварков принадлежат 2 из С U ( 2 ) л а их поля античастиц принадлежат 2 ¯ .

Вопрос 1 Что означает реальность 2 расскажите о слабом взаимодействии?

Подконтекст 2 В теории сильных взаимодействий, квантовой хромодинамике кварк данного аромата, но трех разных цветов принадлежит 3 из С U ( 3 ) а их поле античастиц принадлежит 3 ¯ что не эквивалентно 3 .

Вопрос 2 Кроме того, как факт 3 из С U ( 3 ) , не являясь реальным представлением, влияют на сильное взаимодействие кварков?

ваше определение «реального» представления слишком широкое, поскольку оно также охватывает псевдореальные представления, см. physics.stackexchange.com/a/380810/50583 .

Ответы (1)

  • A1 : Это не кварки, это дублет Хиггса (на самом деле, вы могли бы все перевернуть и оставить действие на кварках, а не на Хиггсе, но это слишком беспорядочно, чтобы учить дислектичную аудиторию без призывов к отшельничеству).

Конкретно, ( ф 1 , ф 2 ) является дублетом, а также его строго эквивалентным сопряженным, ( ф 2 * , ф 1 * ) . В результате, если вы выберете свой пылесос таким, чтобы ( ф 1 , ф 2 ) "=" ( 0 , в ) , затем ( ф 2 * , ф 1 * ) "=" ( в , 0 ) . Таким образом, вы можете расставить точки либо над дублетом Хиггса, либо над его сопряженным слабым фермионным дублетом в вашем (независимом!) С U ( 2 ) л - инвариантные муфты Юкавы; и тем самым придать (независимые) массы как нижнему, так и верхнему компонентам вашего фермионного дублета, то есть и d- , и u -кваркам! (Очень хорошая вещь.)

Дополнительным преимуществом эквивалентности является то, что симметричный d -коэффициент в антикоммутаторе двух образующих обращается в нуль для SU(2), так что коэффициент аномалии дублета и эквивалентного антидублета составляют одно и то же. ∴ Нет «несмешанных» SU(2) 3 киральные аномалии в Стандартной модели, которые в противном случае нарушили бы эту калибровочную симметрию.

  • В скобках, простой способ увидеть реальность для N = 2 состоит в том, чтобы отметить, что одноячеечная таблица Юнга такая же, как один столбец высоты N-1 , однозначно для этого значения N .

  • A2 : Для SU(3), напротив, есть киральные аномалии, но КХД является вектороподобной теорией (некиральные связи), состоящей из равных смесей левых и правых фермионов с противоположными коэффициентами аномалии, поэтому они сокращаются. ∴ КХД тоже не содержит аномалий — фу!

Я не знаю никаких других преимуществ или недостатков, связанных с неэквивалентностью сопряженных представлений. Конечно, в адронной спектроскопии преобладает разница в этих двух компонентах, и она сильно отличается от предполагаемой спектроскопии, например, SU(2) или SU(7) цвета. Вопросы слишком широки, чтобы отвечать на них...