Dominancia de mesones vectoriales

En física, el dominio del mesón vectorial (VMD) fue un modelo desarrollado por JJ Sakurai ^{[ 1 ]} en la década de 1960 antes de la introducción de la cromodinámica cuántica para describir las interacciones entre fotones energéticos y materia hadrónica .

En particular, los componentes hadrónicos del fotón físico consisten en los mesones vectoriales más ligeros,${\displaystyle \rho }$,${\displaystyle \omega }$y${\displaystyle \phi }$Por lo tanto, las interacciones entre fotones y materia hadrónica se producen mediante el intercambio de un hadrón entre el fotón vestido y el blanco hadrónico.

Las mediciones de la interacción entre fotones energéticos y hadrones muestran que la interacción es mucho más intensa de lo esperado según la interacción de los fotones con la carga eléctrica del hadrón . Además, la interacción de fotones energéticos con protones es similar a la interacción de fotones con neutrones ^{[ 2 ],} a pesar de que las estructuras de carga eléctrica de protones y neutrones son sustancialmente diferentes.

Según VMD, el fotón es una superposición del fotón electromagnético puro (que interactúa únicamente con cargas eléctricas) y el mesón vectorial.

Justo después de 1970, cuando se dispuso de datos más precisos sobre los procesos mencionados, surgieron algunas discrepancias con las predicciones de la teoría VMD y se publicaron nuevas extensiones del modelo. ^{[ 3 ]} Estas teorías se conocen como teorías de dominancia generalizada de mesones vectoriales (GVMD).

Si bien la descripción ultravioleta del modelo estándar se basa en QCD, durante décadas se ha trabajado en la redacción de una descripción efectiva de QCD a bajas energías y, además, en la postulación de una posible descripción "dual". Una de estas descripciones populares es la de la simetría local oculta. ^{[ 4 ]} La descripción dual se basa en la idea de la emergencia de simetrías de gauge en el infrarrojo de teorías fuertemente acopladas. Las simetrías de gauge no son realmente simetrías físicas (solo los elementos globales del grupo de gauge local son físicos). Esta propiedad emergente de las simetrías de gauge se demostró en la dualidad de Seiberg ^{[ 5 ]} y posteriormente en el desarrollo de la correspondencia AdS/CFT . ^{[ 6 ]} En su forma generalizada, la Dominancia del Mesón Vectorial aparece en AdS/CFT, AdS/QCD, AdS/materia condensada y algunas construcciones duales de Seiberg. Por lo tanto, es una idea común dentro de la comunidad de física teórica.

Las mediciones de las interacciones fotón-hadrón en niveles de energía más altos muestran que el modelo VMD no puede predecir la interacción en dichos niveles. En su discurso de aceptación del Premio Nobel ^{[ 7 ]} , J.I. Friedman resume la situación del modelo VMD de la siguiente manera: "...esto eliminó el modelo [VMD] como una posible descripción de la dispersión inelástica profunda ... los cálculos de la dominancia vectorial generalizada no lograron, en general, describir los datos en todo el rango cinemático...".

El modelo de Dominancia de Mesones Vectoriales (VMD) todavía realiza predicciones significativamente más precisas de las desintegraciones hadrónicas de mesones ligeros excitados que involucran fotones que modelos posteriores como el modelo de quarks relativista para la función de onda del mesón y el modelo de quarks oscilador covariante . ^{[ 8 ]} De manera similar, el modelo de Dominancia de Mesones Vectoriales ha superado a la QCD perturbativa en la predicción de factores de forma de transición del mesón pión neutro , el mesón eta y el mesón eta prima, que son "difíciles de explicar dentro de la QCD". ^{[ 9 ]} Además, el modelo reproduce con precisión datos experimentales recientes para las desintegraciones del mesón rho . ^{[ 10 ]} Se han propuesto generalizaciones del modelo de Dominancia de Mesones Vectoriales a energías más altas, o para considerar factores adicionales presentes en casos donde el VMD falla, para abordar las deficiencias identificadas por Friedman y otros. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

• Creación de materia
• función de estructura fotónica