Какая точная связь между SU(3)SU(3)\mathrm{SU(3)} симметрией вкуса и отношением Гелл-Манна – Нисидзимы

Я пытаюсь понять, как было получено отношение Гелл-Манна-Нисидзимы :

Вопрос "=" я 3 + Д 2
где Вопрос - электрический заряд кварков, я 3 - квантовое число изоспина и Д представляет собой гиперзаряд, определяемый:
Д "=" Б + С
где Б - барионное число и С является числом странностей.

В большинстве книг (которые я просмотрел) обсуждается Гелл-Манн-Нисидзима в связи с приблизительным глобальным С U ( 3 ) Симметрия аромата, связанная с верхним, нижним и странным кварком при достаточно высоких энергиях. Но мне еще предстоит полностью понять связь между Гелл-Манном-Нисидзимой и С U ( 3 ) Симметрия вкуса.

Может ли отношение Гелл-Манна–Нисидзимы быть каким-то образом получено или оно просто постулируется путем наблюдения связи между Вопрос , я 3 и Д ? Если его можно вывести, то я был бы очень признателен, если кто-нибудь может дать краткое описание того, как он получен.

Ответы (2)

Действительно, формула появилась эмпирически только в 1956 году, до восьмеричного пути для адронов, задолго до кварков; и считалось таким основным фактом, что он повлиял на то, как был составлен аромат SU (3) ; а через десятилетие после этого был перенесен в калибровочный сектор теории EW — отсюда тревожная асимметрия значений гиперзаряда.

Его основная идея состоит в том, что изомультиплеты влекут за собой лестницу заряда, я 3 будучи бесследным, но на заре физики ароматов, со странным кварком, изосинглет требовал, чтобы его заряд был чем-то прочитан, и поэтому он был включен в 3-й компонент диагонали Гелл-Манна. λ 8 , обеспечивающий необходимый второй элемент его подалгебры Картана.

Обратите внимание, что в лево-правой физике ароматов, скажем, после введения очарованного кварка, C появился как дополнение к странности, аддитивно в гиперзаряде, так что ( S+C+B )/2, тогда как в левовращающем сектор прелести и странности теории РЭБ (и Т и Б -ность) - в слабых изодуплетах, избежавших гиперзарядного пера!

Соотношение Гелл-Манна – Нисидзимы возникает из-за нарушения электрослабой симметрии. Если мы возьмем наш дублет Хиггса SU(2),

( ф + , ф 0 ) "=" ( 0 , в / 2 ) ,
мы находим, что теория остается инвариантной относительно комбинации диагонального генератора Картана SU (2), слабого гиперзаряда и гиперзаряда, Д , потому что
е я Вопрос ( ф + , ф 0 ) "=" ( ф + , ф 0 ) Вопрос ( ф + , ф 0 ) "=" ( Т 3 + Д / 2 ) ( ф + , ф 0 ) "=" 0
потому что на нашем дублете Хиггса,
Т 3 + Д / 2 "=" ( 1 / 2 0 0 1 / 2 ) + ( 1 / 2 0 0 1 / 2 ) "=" ( 1 0 0 0 )
Всегда можно найти комбинацию U(1) и генератора Картана SU(2), которая аннулирует вакуум. Эта форма отношений и эти гиперзарядные назначения являются условностью. Общая форма Вопрос "=" Т + а Д , с а определяется по гиперзаряду бозона Хиггса.

PS, извините, если я говорю вам вещи, которые вы уже знаете, я не уверен, ожидали ли вы более глубокого ответа.
Спасибо за Ваш ответ. У меня есть ощущение (хотя я не уверен), что отношение Гелл-Манна-Нисидзимы (первоначально предложенное в 1953 г. Нисидзимой и в 1956 г. Гелл-Манном) используется для построения стандартной модели, а не что стандартная модель может быть используется для предсказания соотношения Гелл-Манна-Нисидзимы.
Что ж, гиперзаряды подобраны так, чтобы давать правильные целые электрические заряды. Но я бы не сказал, что отношение GM-N было более фундаментальным, чем калибровочная группа СМ и модель спонтанного нарушения симметрии.
Да, но формула GM-N была выведена до (или в начале) разработки Стандартной модели. Таким образом, кажется обратным объяснение формулы GM-N с использованием Стандартной модели.
@innisfree: Здесь вы предполагаете, что Хиггс имеет гиперзаряд 1 . Есть ли способ доказать, что бозон Хиггса имеет гиперзаряд 1 не зная этого Вопрос "=" Т 3 + Д / 2 ?
Гиперзаряд Хиггса не актуален? Это могло быть что угодно. Я все равно смог бы найти линейную комбинацию Y и Т 3 что дало ноль. Но тогда мне также пришлось бы изменить назначение гиперзарядов всех кварков и лептонов, чтобы получить правильные электрические заряды. Скажем, я всегда могу найти Вопрос "=" Т 3 + а Д , с а константа, выбранная по соглашению. Звучит разумно?
Возможно, наиболее естественными гиперзарядами являются те, которые исходят из ТВО.