¿Quark y antiquark aniquilan? Si lo hacen, ¿cómo existen los mesones?

En los bariones hay 3 quarks normales, por lo que no van a aniquilarse. Los mesones, por otro lado, están hechos de pares quark-antiquark, no todos están hechos del mismo sabor quark y anti-quark. Considere los piones, los piones cargados están hechos de pares anti-antidown y anti-upup. Sin embargo, el pión neutral está hecho de una superposición de anti-upup y down-antidown. Esto significa que los quarks de piones cargados pueden aniquilarse a sí mismos y también los neutrales.

Acerca de cómo los quarks de piones cargados se aniquilan a sí mismos, tienen que cambiarse, por ejemplo, un quark antidown en un quark antiup, solo pueden hacerlo a través de la fuerza débil. Esto hace que los piones cargados sean mucho más estables.

Sin embargo, los piones neutrales se descomponen millones (quizás miles de millones) de veces más rápido que el pión cargado. Bueno, mentí un poco, realmente no cambian un antidown por un antiup, el up y el antidown pueden aniquilar a las estrellas a través de una interacción débil, pero esto todavía es débil, por lo que sucede mucho más lentamente que si pudieran hacerlo con fuerza o interacciones electromagnéticas

¡Eso es todo lo que sé! 🙂

Los mesones son partículas muy inestables porque se componen de pares de quark antiquark. Pero debido a los diferentes sabores de quark (con algunas excepciones), esta aniquilación no es sencilla y, por lo tanto, lleva algo de tiempo (aunque muy corto) ya que este proceso está relacionado con la decadencia débil de uno de estos quarks. Pion – Wikipedia

Los Quarks y los antiquarks del mismo tipo de hecho aniquilan. Si son de diferentes tipos, entonces la interacción es un poco más matizada.

Independientemente, ninguno de los mesones es estable; todos se descomponen en una fracción de segundo después de que se forman (aunque algunos se descomponen mucho más rápido que otros). Entonces, no es que el quark y el antiquark no reaccionen entre sí, es solo que no necesariamente lo hacen instantáneamente (aunque en algunos casos está bastante cerca).

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