Bosones X e Y

En física de partículas , los bosones X e Y (a veces llamados colectivamente " bosones X " ^{[1] : 437} ) son partículas elementales hipotéticas análogas a los bosones W y Z , pero que corresponden a una fuerza unificada predicha por el modelo de Georgi-Glashow , una gran teoría unificada (GUT).

Dado que los bosones X e Y median la gran fuerza unificada, tendrían una masa inusualmente alta, que requiere más energía para crearse que la que alcanza cualquier experimento actual de colisionador de partículas. Es significativo que los bosones X e Y acoplen quarks (componentes de los protones y otros) a leptones (como los positrones), lo que permite la violación de la conservación del número bariónico y, por lo tanto, la desintegración de los protones .

Sin embargo, el Hyper-Kamiokande ha establecido un límite inferior para la vida media del protón , de alrededor de 10 ³⁴ años. ^[2] Dado que algunas grandes teorías unificadas, como el modelo de Georgi-Glashow, predicen una vida media menor que ésta, la existencia de los bosones X e Y, tal como la formula este modelo en particular, sigue siendo hipotética.

Un bosón X tendría los siguientes dos modos de desintegración : ^{[1] : 442}

incógnita
⁺   →  
tú
_L   +  
tú
_R

incógnita
⁺   →  
mi⁺
_L   +  
d
_R

donde los dos productos de desintegración en cada proceso tienen quiralidad opuesta ,
tú
es un quark arriba ,
d
es un antiquark descendente , y
mi⁺
es un positrón

El bosón AY tendría los siguientes tres modos de desintegración : ^{[1] : 442}

Y
⁺   →  
mi⁺
_L   +  
tú
_R

Y
⁺   →  
d
_L   +  
tú
_R

Y
⁺   →  
d
_L   +  
no
_miR

dónde
tú
es un antiquark ascendente y
no
_mies un antineutrino electrónico .

El primer producto de cada desintegración tiene quiralidad zurda y el segundo tiene quiralidad dextrógira , lo que siempre produce un fermión con la misma quiralidad que se produciría por la desintegración de un bosón W , y un fermión con quiralidad contraria ("izquierdista").

Existen productos de desintegración similares para las demás generaciones de quarks-leptones .

En estas reacciones, ni el número leptónico ( L ) ni el número bariónico ( B ) se conservan por separado, pero sí la combinación B − L. Diferentes proporciones de ramificación entre el bosón X y su antipartícula (como es el caso del mesón K ) explicarían la bariogénesis . Por ejemplo, si un
incógnita
⁺ /
incógnita
⁻ El par se crea a partir de energía y sigue las dos ramas descritas anteriormente:

incógnita
⁺ →
tú
_L +
tú
_R  ,

incógnita
⁻ →
d
_L +
mi⁻
_R  ;

reagrupando el resultado   (
tú
+
tú
+
d
) +
mi⁻
 = 
pag
+
mi⁻
 muestra que es un átomo de hidrógeno.

Los bosones X ^± e Y ^±  se definen respectivamente como los seis Q = ± ⁠4/3⁠ y los seis Q = ± ⁠1/3⁠ componentes de los dos términos finales de la representación adjunta 24 de SU(5) a medida que se transforma bajo el grupo del modelo estándar:

${\displaystyle \mathbf {24} \rightarrow (8,1)_{0}\omás (1,3)_{0}\omás (1,1)_{0}\omás (3,2)_{-{\frac {5}{6}}}\omás ({\bar {3}},2)_{\frac {5}{6}}}$.

Los X e Y con carga positiva tienen cargas anticolor (equivalentes a tener dos cargas de color normales diferentes), mientras que los X e Y con carga negativa tienen cargas de color normales, y los signos de los isospines débiles de los bosones Y son siempre opuestos a los signos de sus cargas eléctricas . En términos de su acción sobre los bosones X, rotan entre un índice de color y el índice isospin-up débil , mientras que los bosones Y rotan entre un índice de color y el índice isospin-down débil .${\displaystyle \ \mathbb {C} ^{5}\ ,}$

• B − L
• Teoría de la gran unificación
• Leptoquark
• Desintegración de protones
• Bosones W' y Z'