Otras carreras Algunas dudas en el modelo estándar

[Pola]

Buenos días.

Estoy tratando de entender a mi nivel conceptos elementales del modelo estándar y hay algunas cosas que no entiendo. Igual es que como voy recogiendo información de aquí y de allá, no he sido capaz de resumirla bien. Expongo mis dudas a ver si alguien me puede ayudar a aclararlas:

El bosón Z cero se acopla a los quarks y a los leptones, pero no cambia ni su carga ni su color. Ose que no cambia nada. ¿Entonce que hace?¿Cuál es la utilidad?


Los bosones W+ y W- transforman el quark Up en un Down, un Strange o un Bottom. Y lo mismo hacen con el Charm y el Top. Y vivecersa. ¿No es raro que no puedan intercambiar un UP por un Charm o un Top? ¿O un Down por un Strange o un Bottom?¿O si pueden?

Cada intercambio tiene su probabilidad. ¿Significa algo ésa probabilidad? Quiero decir, el hecho de que por ejemplo un quark Down tenga una probabilidad muy baja de transformarse en un Top ¿quiere decir algo, aparte de que es muy baja?

[sater]

El bosón Z cero se acopla a los quarks y a los leptones, pero no cambia ni su carga ni su color. Ose que no cambia nada. ¿Entonce que hace?¿Cuál es la utilidad?

Permiten procesos de dispersión tipo electrón-electrón (no solo con fotones ocurre), electrón con neutrino electrónico (e igual con cualquier otro par de las otras generaciones, muón-neutrino muónico y tauón con neutrino tauónico).

Los bosones W+ y W- transforman el quark Up en un Down, un Strange o un Bottom. Y lo mismo hacen con el Charm y el Top. Y vivecersa. ¿No es raro que no puedan intercambiar un UP por un Charm o un Top? ¿O un Down por un Strange o un Bottom?¿O si pueden?

Sí pueden, por ejemplo en la desintegración de un barión Lambda: $\Lambda\to p+\pi^-$. En quarks verías algo como $uds \to uud+\bar u d$. Lo que ocurre es que, por razones técnicas, los quarks d,s y b físicos no son los que aparecen en los dobletes, sino que es necesario "rotarlos" entre sí para que así los bosones W y Z solo conecten a miembros de la misma generación.

Cada intercambio tiene su probabilidad. ¿Significa algo ésa probabilidad? Quiero decir, el hecho de que por ejemplo un quark Down tenga una probabilidad muy baja de transformarse en un Top ¿quiere decir algo, aparte de que es muy baja?

¿En qué sentido crees que quiere decir algo? Hay reglitas, algunas más intuitivas que otras, para saber si un proceso será más probable o menos. Pero no se si te refieres a eso.

Un saludo.

[Pola]

Te agradezco las repuestas, Sater. No sé si es posible explicar a un nivel elemental qué es un proceso de dispersión. La verdad es que no tengo ni idea...

En el asunto de las probabilidades quería decir que si de ahí se podía sacar alguna consecuencia / hipótesis sobre la naturaleza o sobre alguna característica de cada partícula.

Un saludo

[sater]

Te agradezco las repuestas, Sater. No sé si es posible explicar a un nivel elemental qué es un proceso de dispersión. La verdad es que no tengo ni idea...

En el asunto de las probabilidades quería decir que si de ahí se podía sacar alguna consecuencia / hipótesis sobre la naturaleza o sobre alguna característica de cada partícula.

Un saludo

Por dispersión me refería a lo que clásicamente llamamos choque elástico. Las partículas no pueden interactuar si no es a traves de bosones mensajeros, por lo que cuando vemos que un electrón se repele con otro no es que hayan chocado, sino que han intercambiado un bosón. Este puede ser un fotón (lo más probable) o un bosón Z (menos probable).

A ver por probabilidades se pueden intuir cosas, como que es más probable que una desintegración que puede ocurrir mediante fuerza fuerte o débil pues será más probable por fuerte, o que en general será más probable si la diferencia de masas entre las partículas finales y las iniciales es mayor, etc. Pero de esto te podrán hablar mejor otros foreros que sepan más que yo.

[Pola]

Entendido.

Gracias de nuevo y un saludo.

[Pola]

Estaba releyendo éste hilo y me ha llamado la atención algo que por lo que pienso, he pasado por alto durante mucho tiempo.
O sea que los electrones no chocan? Lo que hacen es intercambiar un bosón? Es sorprendente .
Y por qué razón ése intercambio hace que cambien tan bruscamente la trayectoria y parece que salgan rebotados?

[Weip]

O sea que los electrones no chocan? Lo que hacen es intercambiar un bosón? Es sorprendente .

Cuando construimos la electrodinámica cuántica se sigue un principio de simetria gauge. Es decir, todos los campos que introduzcamos (campo electrónico y campo electromagnético) tienen que estar en combinaciones invariantes bajo la simetría del electromagnetismo. Al imponer este principio la única posibilidad es que los electrones interaccionen entre ellos mediante un fotón porque un término de interacción entre electrones directamente, sin fotón mediador, no cumple el principio de simetría.

Y por qué razón ése intercambio hace que cambien tan bruscamente la trayectoria y parece que salgan rebotados?

Al final el fotón mediador lo que hace es llevarse momento de un electrón y dárselo al otro, por tanto estamos afectando a la trayectoria de los electrones necesariamente. Este intercambio de momento puede suceder mediante un fotón mediador en primera aproximación cosa que nos da el potencial de Coulomb, pero también puede suceder de maneras más complicadas del estilo, que nos darán correcciones cuánticas al potencial de Coulomb. Estos intercambios más complicados pueden ser, por ejemplo, que el fotón mensajero produzca un par electrón-positrón que se vuelvan a aniquilar en el fotón para luego ser absorbido por el electrón.