Это один из тех вопросов типа «что, если» в стиле фэнтезийного мира. Мне нравится тяжелая научная фантастика, так что, пожалуйста, не надо "ну, вы изменили одну вещь в мире, так что теперь можно все". :)
Что, если бы у Хиггса не было vev ?
Это, по сути, этот вопрос , и я был очарован превосходным ответом Рона Маймона на него, но я был под впечатлением от этого его заявления:
Безмассовый электрон приведет к тому, что электромагнитная связь (нехиггсовское U(1), оставшееся ниже масштаба КХД) логарифмически уменьшится до нуля на больших расстояниях, исходя из логарифмического анализа экранирования КЭД. Так что электромагнетизм, хотя и будет той же подгруппой SU(2) и U(1), что и в стандартной модели Хиггседа, будет намного слабее на макроскопических расстояниях, чем в нашей Вселенной.
...
Комбинация дальнодействующей ядерной силы притяжения и логарифмической экранированной электромагнитной силы может дать вам ядерно-связанные галактики, удерживаемые с фиксированной плотностью за счет остаточного медленно экранируемого электростатического отталкивания. Эти галактики будут пронизаны облаком безмассовых электронов и позитронов, постоянно образующих пары из вакуума.
и недавно читал о журнале Шифмана, Advanced Topics in Quantum Field Theory , что безмассовая КЭД будет очень слабой на макроскопических расстояниях. Конечно, работа с логами медленная, так что это тоже показалось немного странным, поэтому я решил посчитать.
Бегущая связь (одна петля) КЭД с одним безмассовым заряженным фермионом равна
куда
- произвольная точка перенормировки и
- масштаб зонда. я взял
и установить
и получил это:
Обратите внимание на масштаб. Таким образом, журнал работает очень медленно . Даже в масштабе Хаббла эффективный заряд уменьшается всего примерно на 6%! Включая безмассовые заряженные вкусы умножают бета-функцию (да?):
поэтому сцепление становится
Для СМ
(при условии, что все заряженные мезоны выше 1 МэВ - так ли это?) это увеличивает бег, но ненамного:
Таким образом, ЭМ по-прежнему значителен на космологических расстояниях, если:
Я не делал ошибок,
А количество безмассовых заряженных частиц не так уж и велико.
Меня это несколько удивило, хотя, может быть, только потому, что я неправильно понял утверждение. Безусловно, атомы взрываются (боровский радиус ), так что жизнь определенно не такая, какой мы ее знаем, но ЭМ по-прежнему является важным взаимодействием в больших масштабах — достаточно больших, чтобы ожидать, что материя образует нейтральные конгломераты, намного меньшие, чем галактики. Мне совсем не ясно, что преобладающим эффектом является электростатическое отталкивание, которое стабилизировало бы любую галактику, связанную с ядром. Так:
Какова реальная феноменология СМ без Хиггса? Кто-нибудь может уточнить видение Рона Маймона?
Позвольте мне начать с небольшого комментария: то, что люди называют словом «без хиггса», имеет совершенно иное значение, чем отсутствие vev. На самом деле все наоборот: vev не исчезает, но бозон Хиггса не распространяется.
Сказав это, я хотел бы указать, что даже при отсутствии элементарного поля Хиггса, принимающего vev за потенциал мексиканской шляпы, есть еще один заряженный дублет Ew, который выбирает ve порядка КХД, а именно составной оператор из левого дуплета и правый синглет . Другими словами, нарушение киральной симметрии КХД будет индуцировать небольшое vev, примерно в 1000 раз меньше фактического масштаба EW СМ. Таким образом, QCD, тем не менее, обеспечит ИК-отсечку даже при отсутствии потенциала мексиканской шляпы для элементарного кодека H.
Неудивительно, что здесь нет однозначного ответа на этот вопрос. Но я могу передать лучший ответ, который я получил.
Я задал тот же вопрос, но в немного другом формате, в блоге «Особой важности», который популярен среди Physics Stack Exchange. Мой вопрос заключался в том, имел ли знаменитый потенциал мексиканской шляпы Голдстоуна значение 245 ГэВ на краю шляпы (значение вакуумного ожидания)?
Ответ, данный там (самим Мэттом), был фактически: «нет». Энергия, связанная с ободом шляпы, по-прежнему та же, что и энергия самого Голдстоуна, постулированная задолго до открытия бозона Хиггса. Его значение равно нулю.
Это значение действительно нужно астрофизикам, чтобы понять расхождение в 10^116 в оценке темной энергии. Суть, по-видимому, в том, что наука не знает, является ли энергия вакуума эквивалентом массы протона на кубический метр или чем-то намного большим, как это предполагает хиггсовская формулировка ожидаемого значения вакуума.
К ответу Мэтта я бы только добавил, что 245 ГэВ вполне логичны, условно говоря, для свободной энергии Хиггса в 126 ГэВ. Это аналогично идее о том, что хотя один фотон сам по себе имеет неопределенную энергию, энергия двух фотонов, движущихся в противоположных направлениях, всегда будет иметь определенную энергию, которую можно реально наблюдать. Вспомните доплеровский сдвиг. Откуда наблюдателю знать, смещен ли отдельный фотон в красное или синее (разные энергии) или даже вообще смещен, в зависимости от инерциальной системы отсчета. Ситуация сильно отличается с двумя фотонами и, я подозреваю, также с двумя бозонами Хиггса, и по той же причине.