¿Podrían los restos de quarks la materia oscura, que superan en número a los gluones?

Una pregunta interesante pero no, la respuesta es un no firme por varias razones.

Para empezar, no existe un “número de gluones conservado”. Los gluones se producen y destruyen todo el tiempo cuando los quarks interactúan entre sí. Esto es realmente cierto para todas las partículas: siempre que se produzcan de tal manera que las leyes de conservación (por ejemplo, la conservación de la carga) no se violen, se pueden producir libremente. Así, incluso los electrones se pueden producir siempre que estén acompañados por un positrón correspondiente; Este es un mecanismo por el cual los poderosos haces de fotones (rayos gamma) pueden interactuar entre sí en un proceso llamado dispersión de fotón-fotón.

Entonces, no, no hay déficit en los gluones que impida que los quarks interactúen.

Otra razón muy importante es que al estudiar la cosmología temprana, por ejemplo, a través de la abundancia de elementos, tenemos una idea bastante clara de cuánta “materia bariónica” (hecha de quarks) puede haber. Y eso supera a menos del 5% de la densidad crítica. Entonces, sabemos que sea lo que sea la materia oscura (si existe; creo que abandonar las alternativas, como las teorías de la gravedad modificadas, es un poco prematuro), no está hecho de quarks.

Un comentario más si puedo, sobre partículas. Nuevamente, esta es una pregunta que sugiere una forma de pensar en la que las partículas son balas de cañón en miniatura o no, elementos fundamentales, indestructibles, bloques de materia. Pero no lo son. La mejor teoría de la física de partículas que tenemos es, irónicamente, ni siquiera una teoría de partículas: es la teoría cuántica de campos . Los objetos fundamentales en la teoría son los campos, como el campo electromagnético (solo hay un campo electromagnético). Es un campo cuántico, lo que significa que no puede estar en cualquier estado; ciertas reglas gobiernan cómo este campo puede intercambiar energía e impulso con otros campos, y cómo sus llamadas excitaciones vienen en unidades establecidas (cuantos). Estas unidades de excitación son lo que llamamos fotones (o electrones, o quarks, o lo que sea, según el campo que estemos mirando). Cuando dos campos interactúan, se crean o aniquilan excitaciones. El hecho de que cuando agregamos la relatividad general a la mezcla no revela cómo son las partículas fundamentales, es posible que dos observadores ni siquiera se pongan de acuerdo sobre qué partículas ven: por ejemplo, un observador acelerado puede ver un baño térmico (fotones del efecto Unruh) ) donde un observador no acelerador no ve nada.

No Los Quarks no pueden existir de forma aislada, siempre están unidos por gluones; y los gluones no pueden ser “superados en número”: su propiedad más importante es que un gluón puede convertirse en dos, y luego en cuatro, y así sucesivamente.

Sin embargo, estoy jugando con una idea de que si las partículas elementales de hoy son “cadenas” multidimensionales sobrantes del BB, tal vez hubo una vez mucho más complejos “nudos gordianos” de cadenas que de alguna manera encontraron una manera de ser estables … y son todavía hoy en día como partículas pesadas que (para ser estables) no participan en ninguna de las interacciones fundamentales, excepto la gravedad. Estén atentos para la novela de SF …

No. Las propiedades de los quarks y la materia oscura son casi exactamente opuestas.

Los Quarks interactúan ferozmente, tan fuertemente que no pueden aislarse. Separarlos requiere tanta energía que resultan en nuevos pares quark / antiquark. La fuerza quark-quark es, con mucho, la más fuerte que conocemos.

La materia oscura, por el contrario, interactúa (hasta donde sabemos) solo con la gravedad, la fuerza más débil que conocemos.

Por lo tanto, son polos opuestos, y uno no podría ser el otro.

No tengo idea. Hablando con la actitud algo irreverente de un ingeniero, la materia oscura es dulce de azúcar. [En jerga de ingeniería, un “factor de dulce de azúcar” o “Factor de dulce de azúcar de Finagle” (para usar el término simulacro formal), es cualquier término u operación adicional insertado en una ecuación simplemente para obtener el resultado correcto.]; )

Wow, nunca lo había pensado así. Hasta donde sé (podría estar equivocado) es que los gluones y los quarks NO PUEDEN separarse (el intercambio de gluones entre los quarks crea esta fuerza supuestamente). Cuanto más separe dos quarks, más fuerza (intercambio de gluones entre quarks) se necesita para separarlos aún más. Los Quarks también son materia bariónica, y la materia oscura no está hecha de este tipo de partículas.

He enviado esta pregunta a más personas para que podamos obtener una mejor respuesta, tengo curiosidad.

Agradable.

Gracias.

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