Как бозон Хиггса получает массу покоя? [дубликат]

Бозон Хиггса, обнаруженный на LHC, огромен. У него высокая релятивистская масса, что означает, что у него ненулевая масса покоя.

Бозон Хиггса дает другим вещам массу покоя. Но как он получает массу покоя сам по себе?

Бозон Хиггса может взаимодействовать сам с собой. en.wikipedia.org/wiki/Файл:Elementary_particle_interactions.svg . Кроме того (не уверен в этом), поле Хиггса как бы состоит из двух частей: одна — это бозон Хиггса, а другая — колебания в поле, являющиеся массовым механизмом.
@Manishearth Поставь это как ответ ...
Я действительно не уверен в этом, и я недостаточно знаю, чтобы поставить это как ответ. Пропингуйте меня еще раз, если никто не ответит :)
@Manishearth (3 комментария выше), вы могли бы сказать, что это правда, но вторая часть будет значением ожидания вакуума, а не колебанием.
Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/30732/2451

Ответы (4)

Масса бозона Хиггса является свободным параметром стандартной модели и не (только) из-за взаимодействия с ненулевым полем Хиггса.

Если бы поле Хиггса было равно нулю, стандартная модель предсказывает четыре массивных бозона Хиггса, которые являются единственными массивными частицами. В случае ненулевого поля Хиггса только один из них получает дополнительную массу за счет взаимодействий с полем Хиггса и становится бозоном Хиггса (при условии, что существует только один), в то время как остальные бозоны Хиггса смешиваются с калибровочными бозонами Isospin и Hypercharge. с образованием электрослабых калибровочных бозонов.

Для получения дополнительной информации см. эту статью Мэтта Страсслера .

Вы должны немного прочитать о механизме Хиггса .

В физике элементарных частиц механизм Хиггса (также называемый механизмом Браута-Энглерта-Хиггса, механизмом Энглерта-Браута-Хиггса-Гуральника-Хагена-Киббла 1 и механизмом Андерсона-Хиггса) представляет собой процесс, придающий массу элементарным частицам. Частицы набирают массу, взаимодействуя с полем Хиггса, которое пронизывает все пространство.

...................

Простейшая реализация механизма добавляет в калибровочную теорию дополнительное поле Хиггса. Спонтанное нарушение симметрии лежащей в основе локальной симметрии запускает преобразование компонентов этого поля Хиггса в голдстоуновские бозоны, которые взаимодействуют с (по крайней мере, некоторыми) другими полями в теории, чтобы произвести массовые члены для (по крайней мере, некоторых) калибровочные бозоны. Этот механизм может также оставить после себя элементарные скалярные (спин 0) частицы, известные как бозоны Хиггса.

* Этот остаточный спин 0 и есть бозон Хиггса * , который, как мы надеемся, был открыт, если природа следует простейшей реализации механизма бозона Хиггса. Он также приобретает свою массу по механизму Хиггса. Вот почему ученые осторожно заявляют, что требуется дополнительная работа, чтобы установить, какой это тип частицы Хиггса. ............

Механизм Хиггса был включен в современную физику элементарных частиц Стивеном Вайнбергом и Абдусом Саламом и является неотъемлемой частью стандартной модели.

В стандартной модели при температурах, достаточно высоких, чтобы не нарушалась электрослабая симметрия, все элементарные частицы не имеют массы. При критической температуре поле Хиггса становится тахионным, симметрия спонтанно нарушается конденсацией, и бозоны W и Z приобретают массы. (EWSB, нарушение симметрии ElectroWeak, является аббревиатурой, используемой для этого.)

Фермионы, такие как лептоны и кварки в Стандартной модели, также могут приобретать массу в результате взаимодействия с полем Хиггса, но не так, как калибровочные бозоны.

.............

Хиггс дает W, Z, кваркам, лептонам и (вероятно) нейтрино массу, но это почти не имеет ничего общего с массой протона, оно лишь дает крошечную величину, примерно равную разности масс протона и нейтрона. . Его собственная масса является фундаментальным параметром в стандартной модели, а естественным значением является масса Планка.

Физики называют вопрос, почему бозон Хиггса намного легче планковской массы, «проблемой иерархии».

Если это дает массу кваркам, то почему протоны не могут получить массу, ведь они состоят из кварков?
@SachinShekhar: Это дает около 1% массы протона, остальное — процессы удержания. Кварки в протоне не медленные, это не атом H. Большую часть массы протона составляет кинетическая энергия клея и кварков. Масса покоя кварка представляет собой поправку на 1%.
Можем ли мы принять кинетическую энергию кварка за массу покоя? Разве это не релятивистское жу-жу?
@SachinShekhar: Кинетическая энергия кварка является вкладом в массу покоя, когда общий импульс всего вместе взятый равен нулю. Вот почему я считаю важным игнорировать Эйнштейна и следовать за Толменом, использовать термин «релятивистская масса» как синоним энергии и использовать термин «масса покоя» для массы покоя.
@ Рон: разве кинетическая энергия кварков не всегда вносит свой вклад в «массу покоя» адрона? (инвариантная) масса системы определяется выражением Е 2 − п 2 в каждом кадре
@Кристоф: Ну и что. Дело в том, что люди путаются, думая, что есть такое понятие, как «преобразование массы в энергию», что горячий чай весит столько же, сколько и холодный, что протоны и нейтроны исчезают при делении, а химические реакции не меняются. масса. Эти постоянные раздражающие глупые недоразумения являются причиной того, что Толмен ввел релятивистскую массу --- это педагогическое новшество делает так, что E=mc^2, просто путем преобразования единиц, чтобы люди привыкли к тому, что энергия является массой .

Забудьте о релятивистской массе; это устаревшее и в данном случае неактуальное понятие. Бозон Хиггса имеет массу покоя около 125   г е В / с 2 если предположить, что это действительно то, что обнаружил БАК.

В любом случае, я бы сказал, что бозон Хиггса на самом деле не придает массу другим частицам напрямую; вместо этого это побочный эффект механизма, благодаря которому эти другие частицы становятся массивными. Совершенно естественно оказывается, что частица, создаваемая этим механизмом, сама должна быть массивной частицей.

Или, другими словами, поле Хиггса не могло бы придавать массу другим частицам, если бы оно само не было массивным. Взгляните на потенциал «мексиканской шляпы», показанный в логотипе этого сайта. Выпуклость посередине возникает из-за того, что поле Хиггса имеет связанную массу, массу бозона Хиггса. Этот удар сдвигает «естественное» состояние поля Хиггса от центра, что означает, что поле имеет ненулевое значение «по умолчанию», называемое вакуумным математическим ожиданием. Это среднее значение вакуума, которое придает массу другим частицам. Без выступа минимум потенциала был бы в центре, а это означает, что среднее значение поля Хиггса в вакууме было бы равно нулю, что, в свою очередь, сделало бы его неспособным придавать массу другим частицам.

Я отсылаю вас к другому моему ответу для некоторых математических деталей.

Не могли бы вы связать меня с официальным источником CERN, в котором говорится, что значение было массой покоя?
@Sachin: насколько я знаю (не теоретик квантового поля), QFT всегда предполагает «массу покоя» / «инвариантную массу»
Да, м в уравнениях квантовой теории поля есть масса покоя. Вам не нужен источник из CERN, чтобы сказать вам это; проверьте хороший учебник QFT.
Как бозон Хиггса получает массу покоя? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v