8.5: Simetría de color
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Investiguemos el\(\Delta^{++}\), ver Figura\(\PageIndex{1}\), que consta de tres\(u\) quarks con giro y sabor idénticos (isospin) y función de onda espacial simétrica,
\[\psi_{\rm total} = \psi_{\rm space} \times \psi_{\rm spin} \times \psi_{\rm flavour}.\]
Esto sería simétrico bajo intercambio, lo cual es inaceptable. En realidad hay una solución sencilla. “Simplemente” asumimos que hay una cantidad adicional llamada color, y tomamos la función de onda de color para ser antisimétrica:
\[\psi_{\rm total} = \psi_{\rm space} \times \psi_{\rm spin} \times \psi_{\rm flavour} \times \psi_{\rm colour}\]
Suponemos que los quarks vienen en tres colores. Esto conduce naturalmente a otra\(SU(3)\) simetría, que en realidad está relacionada con la simetría de calibre de interacciones fuertes, QCD. Entonces hemos cambiado la pregunta a: ¿por qué no podemos ver partículas coloreadas?
Este es un problema profundo y muy interesante. Las únicas partículas que se han visto son las de color neutro (“blancas”). Esto lleva a la asunción del confinamiento — ¡No podemos liberar partículas coloreadas a energías y temperaturas “bajas”! La cuestión de si son libres en energías superiores es una cuestión interesante, y actualmente se encuentra bajo consideración experimental.