¿Cómo se explica la carga primaria a nivel de quark? ¿Por qué no se neutraliza toda la diferencia de carga en el universo?

La carga eléctrica [matemática] Q [/ matemática] de cualquier partícula en el modelo estándar es la suma [matemática] Q = T_3 + Y [/ matemática] donde [matemática] T_3 [/ matemática] es el tercer componente de isospin débil , que está relacionado con la representación particular de esa partícula bajo el grupo de simetría [math] \ mathrm {SU} (2) [/ math], y [math] Y [/ math] es la hipercarga débil , que está relacionada con la partícula representación bajo el grupo [math] \ mathrm {U} (1) [/ math].

Sucede que el quark up (zurdo), por ejemplo, tiene [math] T_3 = + \ frac {1} {2} [/ math] (ya que es un fermión “up-type”) y [ matemática] Y = + \ frac {1} {6} [/ matemática], entonces su carga eléctrica es [matemática] Q = \ frac {1} {2} + \ frac {1} {6} = \ frac {2 } {3} [/ math], mientras que el quark down (zurdo) tiene [math] T_3 = – \ frac {1} {2} [/ math] (ya que es un fermión de “tipo down”) y [matemática] Y = + \ frac {1} {6} [/ matemática] (ya que está en la misma representación que el quark up), por lo que su carga eléctrica es [matemática] Q = – \ frac {1} {2 } + \ frac {1} {6} = – \ frac {1} {3} [/ math]. El cálculo es similar para los quarks diestros y para todos los demás tipos de partículas.

En cuanto a su segunda pregunta: por la conservación de la carga, la carga eléctrica total en el universo debe ser constante, y se cree ampliamente que es exactamente cero.

Ver también Barak’s Answers: Particle Physics.