Почему пион живет в представлении изоспина SU(2) и является посредником сильного взаимодействия, порожденного цветом SU(3)?

Почему пион живет в представлении изоспина С U ( 2 ) и является посредником сильной силы, создаваемой цветом С U ( 3 ) ?

Мне как-то странно, что это так. При условии С U ( 2 ) и С U ( 3 ) разные группы с разными представлениями, я нахожу очень странным, что частица, живущая в одной группе, так важна для силы, создаваемой другой группой.

Почему это странно? Группы не исключают друг друга. Кварки трансформируются в виде цветовых триплетов SU(3), слабых дублетов SU(2), а также несут гиперзаряд U(1).
Связанный вопрос: physics.stackexchange.com/q/9663/85745

Ответы (2)

Почему пион живет в представлении изоспина SU(2)

Конечно, это хорошо описано как часть мезонного октета . Так были открыты кварки. Не забывайте, что SU(2) является подгруппой SU(3), в данном случае слабой SU(3).

и является посредником сильной силы

Является посредником в некоторых моделях сильного ядерного взаимодействия .

генерируется цветом SU(3)

Сильное ядерное взаимодействие не генерируется, оно возникает из-за перелива цвета SU(3), аналогичного переливу электрических сил, которые являются частью объяснения связывания атомов и молекул в твердые тела.

Учитывая, что цвет ограничен, любой «долгоживущий» резонанс должен быть С U ( 3 ) синглет. Пионы не исключение. Пион фактически представляет собой конденсацию левого кварка и правого антикварка. Цвет С U ( 3 ) не киральны, то есть левые и правые фермионы несут одинаковые С U ( 3 ) зарядка, таким образом С U ( 3 ) заряды объединяются в пару кварк-антикварк. При этом пионы являются связанным состоянием сильного взаимодействия, поэтому вы можете вывести некоторую информацию, связанную с цветом, ударяя их.

С другой стороны, электрослабое взаимодействие не является ограничивающим, поэтому вы могли бы С U ( 2 ) синглеты, дублеты или что у вас есть. Учитывая, что левые кварки несут слабые С U ( 2 ) заряда, а правые кварки - нет, пион как левая и правая пара НЕ может быть С U ( 2 ) синглет.

Заключение не имеет значения. SU(2)-синглеты и дублеты могут существовать даже в сильно ограниченных SU(2)-моделях . Неразличимость цветовых зарядов происходит из-за ненарушенной калибровочной симметрии SU (3), а не из-за ограничения. Дублетные состояния SU(2) СМ могут быть изолированы только потому, что симметрия нарушена (с разными массами протона и нейтрона, свойствами электрона и нейтрино и т. д.).