Dado que los quarks pueden cambiar el sabor durante el vuelo y, por lo tanto, la masa, ¿significa esto que un quark determinado cambia la velocidad a lo largo de su camino durante estas transiciones? ¿De qué otra manera se puede conservar el impulso?

Como hay otras excelentes respuestas que coinciden en un punto, los quarks no existen libremente, por lo que podría confundirlo con las oscilaciones de neutrinos. Creo que lo que querías preguntar es la descomposición mesónica o bariónica, donde un quark pesado se descompone en un quark más ligero y contenido residual. Es como un mesón B con quark anti b y quark up decae en mesón Pi con quark anti down y up.

Aquí puede ver que el pesado quark b (~ 4800 MeV) se descompone en un quark muy ligero (4.8 MeV). Este tipo de descomposición se estudia bajo diversas teorías de campo efectivas. El ímpetu siempre se conserva. Pero puede esperar que el quark light viaje muy rápido y es por eso que usamos variables de cono de luz para el estado final en nuestras teorías efectivas.

Por lo general, el momento total del mesón B pesado se indica mediante la masa del quark b y los momentos residuales. El otro quark que está sentado en silencio (up quark en nuestro ejemplo) también interactúa con el b quark en el estado inicial y hacia abajo en el estado final. Entonces las cosas se ponen bastante complicadas, pero eso es lo que es QCD. Pero no se preocupe por el impulso, de hecho, se muestran simetrías adicionales en la teoría efectiva.

Los Quarks no cambian simplemente el sabor a mitad del vuelo, incluso si dicho “vuelo” se limita a ocurrir dentro de los límites de un neutrón (para evitar la crítica correcta de que los quarks no vuelan libremente, en el sentido habitual).

La brevedad de tal “vuelo” y su ubicación dentro del neutrón (donde la cercanía a otros quarks implica libertad asintótica) nos permite fingir que vuelan libremente, aunque sea por breves períodos de tiempo. Entonces, en medio de tal vuelo (por breve que sea), un quark podría cambiar su sabor pero solo “a expensas” de emitir (absorber) un [matemático] W ^ \ pm [/ matemático] -bobón. Este [math] W ^ \ pm [/ math] -boson puede ser absorbido (ha sido emitido) por este mismo u otro quark para que la energía y el impulso en general dentro del neutrón permanezcan conservados.

Alternativamente, en lugar de ser absorbido por un quark dentro del neutrón, el [math] W ^ – [/ math] -boson emitido podría descomponerse en un par electrón-antineutrino, que (sin estar ligado por interacciones fuertes) escapa de los confines del ([math] \ beta [/ math] -decayed) neutrón, dejando atrás un protón. Efectivamente, un neutrón simplemente “cambió el sabor en pleno vuelo”: [matemáticas] n ^ 0 \ a p ^ ++ e ^ – + \ bar \ nu_e [/ matemáticas]. Nuevamente, la energía y el impulso lineal permanecen conservados.

Creo que te refieres a los neutrinos, no a los quarks. Los quarks solitarios no existen en la naturaleza. Los sabores de neutrinos corresponden a diferentes superposiciones de los tres tipos, oscilando a medida que viajan. Si bien las masas de neutrinos aún no se conocen, no creo que nadie proponga que la masa superpuesta esté cambiando. Neutrino – Wikipedia

Los Quarks pueden interactuar directamente en las llamadas colisiones duras a distancias muy cortas e intervalos de tiempo muy cortos. De hecho, estos son procesos virtuales que no conservan la masa y la energía de acuerdo con el principio de incertidumbre, pero el resultado final debe respetar todas las leyes de conservación, como el número bariónico o la extrañeza y, por supuesto, la conservación de la energía. Por lo tanto, no hay cambios de sabor en pleno vuelo, sino procesos de intercambio de partículas virtuales que respetan algunas reglas bien definidas. Diagrama de Feynman – Wikipedia

Lo siento mucho por los que respondieron … ¡QUERÍA decir neutrinos! ¡No quarks!

Mi pregunta sobre los neutrinos era una que había querido hacer en algún momento, pero nunca la respondí. ¡Desafortunadamente, justo antes de publicar mi pregunta (cuando la respondí), acababa de leer un artículo sobre quarks y accidentalmente reemplacé “neutrinos” por “quarks”!

Entonces, para simplificar las cosas aquí, he dejado la pregunta original como está y espero que otros respondedores vean este comentario.

¡Y muchas gracias a todos por las maravillosas publicaciones!