Simetria Unificada Lépton-Hadrão e uma Teoria de Gauge das Interações Básicas

Faz-se uma tentativa de unificar os hádrons e léptons fundamentais em uma representação comum irredutível F do mesmo grupo de simetria G e gerar uma teoria de gauge das interações fortes, eletromagnéticas e fracas. Baseando-se em certas restrições do lado hadrônico, propõe-se que o grupo G seja SU (4') SU (4''), que contém um grupo do tipo Han-Nambu SU (3') SU (3'') para a simetria hadrônica, e que a representação F seja (4, 4*). Existem quatro escolhas possíveis para o número de lépton L e, consequentemente, quatro atribuições possíveis dos hádrons e léptons dentro do (4, 4*). Duas dessas exigem nove quarks do tipo Han-Nambu, três quarks "encantados" e o quarteto de léptons observado. As outras duas também exigem os nove quarks Han-Nambu, mais léptons pesados, além dos léptons observados, e apenas um quark "encantado" ou nenhum. Uma das quatro atribuições acima mostra-se adequada para gerar uma teoria de gauge das interações fracas, eletromagnéticas e das interações fortes semelhantes aos gluons SU (3'') a partir de uma seleção das gauges permitidas pelo modelo. A simetria de gauge resultante é SU ({2^') }₋ (1) ({3^'') }₋+ₑ. O esquema de todas as três interações encontra-se livre de anomalias de Adler-Bell-Jackiw. As interações fortes normais surgem efetivamente como consequência das gauges fortes SU ({3^''} )₋+ₑ. As massas para os bósons de gauge e férmions são geradas adequadamente por um conjunto de 14 campos de Higgs complexos. As correntes de neutrinos neutros e hadrons =0 têm essencialmente a mesma intensidade no modelo atual que em outras teorias SU (2) ₋ (1). A mistura de bósons de gauge fortes e fracos (uma característica necessária do modelo) leva a amplitudes não leptônicas que violam a paridade, que podem ser observáveis dependendo da força da quebra de simetria SU (3''). As simetrias de hádrons familiares, como SU (3') e SU quiral ({3^') }₋ ({3^') }ₑ são quebradas apenas por termos de massa de quark e pelas interações eletromagnéticas e fracas, não pelas interações fortes. As dificuldades associadas à geração de interações de gauge nas três atribuições restantes são discutidas no Apêndice A. Certas observações são feitas sobre a questão da estabilidade do próton e do quark nesses três esquemas.