Si me deja divagar y explicar el contexto de los quarks:
La masa de quarks de sabor ligero es una bestia complicada. Los Quarks no pueden existir de forma aislada y, por lo general, las masas se definen por algo relacionado con la medición de una partícula aislada en los últimos tiempos o la reconstrucción de la masa utilizando los productos de descomposición. Nada de esto es posible con los quarks arriba o abajo. Definimos las masas para estos quarks a través de cantidades mucho más abstractas. En última instancia, extraemos la cantidad que llamamos las masas de quark arriba y abajo mirando las masas de partículas que están compuestas por estos quarks.
La forma más fácil de pensar en esto es que el protón se compone de dos quarks arriba y uno abajo y el neutrón se compone de dos quarks abajo y uno arriba. El Grupo de datos de partículas de LBL da estos últimos valores de masas de dos partículas como
- ¿Cómo se puede eliminar una partícula pequeña de un ojo?
- ¿Cuál es el significado de "el electrón que se mueve hacia atrás en el tiempo se llama positrón"?
- ¿Cuál es la partícula más pequeña que podemos imaginar en nuestro nivel tecnológico actual y qué será posible en los próximos diez años?
- ¿Por qué el electrón es inestable a niveles de energía más altos? ¿Cómo pierde energía mientras regresa a su estado fundamental?
- ¿Cómo se pueden clasificar las partículas?
- Masa de neutrones = 939.565379 ± 0.000021 MeV
- Masa de protones = 938.272046 ± 0.000021 MeV
- Diferencia 1.293333 MeV
Esta simple extracción se ve complicada por el hecho de que los quarks no tienen las mismas cargas, por lo que existen diferencias derivadas de la autoenergía electromagnética que es del orden de unos pocos MeV en tamaño, notablemente de la misma magnitud que esta diferencia de masa .
Las mejores estimaciones son [1]
- la masa del quark up es 2.7 + 0.7 -0.5 MeV
- la masa del quark down es 4.8 +0.5 -0.3
- masa quark arriba / masa quark abajo = 0.38 – 0.58
Y estas no son medidas bonitas. Aquí está la función de distribución de probabilidad de la razón extraída de masas entre el quark up y el quark down, observe que es bimodal y extraída de las predicciones de la retícula o la teoría. 
La clave para notar es que estamos bastante seguros de que el quark up es más liviano que el quark down, pero es una medición y extracción súper sucias.
Ahora, suponiendo que tengamos confianza en esta medición, es mejor traducir esto a algo que sea mucho más abstracto, pero más fácil de trabajar. Lo más fácil de explicar es un parámetro en el lagrangiano de QCD de la forma
[math] \ mathcal {L} _ {\ text {mass}} = m_q \ bar {q} q [/ math]
donde [math] m_q [/ math] es el parámetro de masa y [math] \ bar {q} [/ math] y [math] q [/ math] son los campos de quarks de Dirac. [2]
Estas masas surgen debido al mecanismo de Higgs donde los quarks tienen un acoplamiento Yukawa con el bosón de Higgs y después de que Higgs adquiere su valor de expectativa de vacío, los quarks se vuelven masivos
[matemática] \ matemática {L} _ {\ text {Yukawa}} = y_q H \ bar {q} q \ rightarrow y_q v \ bar {q} q [/ math]
Lo que esto significa es que la comprensión de la masa del bosón de Higgs se transforma en la comprensión del tamaño del acoplamiento Yukawa entre el bosón de Higgs y los quarks. Los acoplamientos Yukawa son números adimensionales y estos acoplamientos Yukawa son
- [matemáticas] y_u \ sim 1.3 \ veces 10 ^ {- 5} [/ matemáticas]
- [matemáticas] y_d \ sim 2.8 \ veces 10 ^ {- 5} [/ matemáticas]
Estas cantidades deben explicarse en la escala de electrodébil, donde se extraen estos valores, sino que deben explicarse en la escala de masa que se generan, probablemente cerca de la Gran Escala Unificada, que es 10 ^ 13 veces más pequeña que las escalas de distancia que nosotros he explorado (o explorará en un corto período de tiempo).
Para comprender estos valores, necesitamos tener sondas físicas a esas escalas de distancia. Las sondas directas no son candidatos probables. La mejor posibilidad es si descubrimos la descomposición de protones. Esto abrirá la comprensión del origen de los acoplamientos Yukawa que probablemente nos darán una idea de esta cuestión fundamental de la naturaleza del Universo.
[1] Quarks ligeros (u, d, s) en pdg.lbl.gov
[2] Por supuesto, debido a las complicaciones anteriores incluso a esto, la noción abstracta de masa no está muy bien definida porque estos parámetros dependen de cómo los mides debido al grupo de renormalización.
