Как цвет кварка влияет на идентичность адрона?

Адроны делятся на 2 семейства: барионы и мезоны. Оба они состоят из бесцветных комбинаций кварков. Мезоны содержат пары кварков цвета-антицвета, а адроны содержат 3 кварка разных цветов, что делает их белыми по аналогии с обычным цветовосприятием.

Вы правы, что кварк может изменить свой цвет при взаимодействии с глюонами, но цвет сохраняется — просто глюоны несут пару разных цветов-антицветов, так что цветовые линии всегда непрерывны.

Хотя это кажется громоздким, эта картина хорошо мотивирована групповой симметрией, обнаруженной в адронах. Кроме того, это объясняет, почему наблюдаются только барионы и мезоны сами по себе, а не кварки и глюоны (которые не являются бесцветными или белыми).

Лучшая иллюстрация, которую я когда-либо видел, находится здесь:

(из https://physics.stackexchange.com/a/2237/119172 , смотрите там дополнительные технические пояснения)

Будьте, однако, осторожны, так как на этом рисунке глюоны на самом деле имеют цвет и антицвет, но чтобы решить, что есть что, вам нужно присвоить ему направление движения.

Здесь лучше видно, как время идет слева направо:

(источник не нашел)

Нет, вовсе нет! Цвет кварков ни на что не влияет.

Если вы изучали физику, вы знаете, что потенциал$V(x)$во всех отношениях идентичен потенциальному$V(x) + V_0$для некоторой константы$V_0$.

Теперь рассмотрим два атома водорода, где я установил потенциал на бесконечности равным$3 \text{ V}$для одного из них и$4 \text{ V}$для другого. Тогда их потенциалы немного отличаются математически, но во всех мыслимых физических отношениях эти две системы идентичны. У нас просто есть избыточность в нашем описании системы.

Эта избыточность называется калибровочной симметрией, а цвет кварков построен на более сложной калибровочной симметрии, называемой$SU(3)$. Однако тот же самый момент остается в силе: выбирать «цвета» кварков в адроне так же бессмысленно, как определять потенциал атома водорода. Конкретные цвета существуют в математике, но не в реальности.

Я думаю, что приведенное выше изображение с подписью ниже отвечает на вопрос лучше всего, по крайней мере, для меня. По сути, зеленый кварк испускает зелено-антисиний глюон, превращая его в синий цвет. Этот глюон поглощается синим глюоном, и он меняет цвет с синего на зеленый, восстанавливая цветовую симметрию и оставляя Барион в целом бесцветным. И это происходит так быстро, что общий барионный цвет не наблюдается.

Источник: «Калибровочные теории сил между элементарными частицами», Джерард т Хоофт, журнал Scientific American, июнь 1980 г.