Se refiere a ” la clasificación de partículas elementales ” o ” la cuestión de cómo sabemos que un electrón es un electrón o un fotón es un fotón, y así sucesivamente … “. Para distinguir estas partículas entre sí, las identificamos etiquetándolas usando varios números cuánticos que corresponden a las diferentes simetrías que respetan.
Básicamente, en el lenguaje moderno de la teoría cuántica de campos (QFT), la noción de partícula es un concepto derivado y los campos correspondientes se consideran más fundamentales. Las excitaciones (o cuantos) de tales campos son lo que percibimos como partículas. En QFT, los campos cuánticos se describen como operadores locales. Estos operadores locales están sujetos a varias simetrías globales de espacio-tiempo (el grupo Poincare) y simetrías internas locales (los grupos de indicadores). Es decir, estos operadores se transforman bajo diversas representaciones de los grupos correspondientes a estas simetrías.
Dada una simetría (grupo), un operador de campo se transformaría bajo una representación trivial o no trivial de la misma. Si se transforma trivialmente, claramente no se ve afectada por esta simetría y tiene cero “carga” con respecto a esta simetría . Sin embargo, si se transforma de manera no trivial, su carga está determinada por la representación particular del grupo de simetría en el que elige transformarse.
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Por lo tanto, teniendo en cuenta todas las simetrías que conocemos, que son respetadas por las partículas elementales en la naturaleza, podemos asignar cargas (o números cuánticos) a cada campo o partícula correspondiente (la cantidad de su campo). Tal etiquetado produce una clasificación única de partículas bajo simetrías.
Esto es lo que significa decir “partículas que tienen simetrías”. Y las propiedades intrínsecas (como masa, carga eléctrica, sabor, color, espín, etc.) de las partículas son básicamente los números cuánticos de estas simetrías.
Otras lecturas:
- Clasificación de Wigner
- Física de partículas y teoría de la representación.
