Массивный бозон-посредник, изменивший правила игры, так что слабое взаимодействие принципиально отличается от других взаимодействий?

Означает ли массивность бозонов W и Z, что слабое взаимодействие принципиально отличается от других взаимодействий? Как виртуальные частицы могут быть массивными, опосредуя взаимодействие?

Как вы сказали, виртуальный означает математический инструмент. Четыре вектора виртуальной частицы меняются в зависимости от кинематики входящих и вылетающих частиц, масса может быть даже отрицательной. В наше время в космосе разница заключается в том, что нарушение симметрии дало физическую массу свободным Z и W. Эта масса входит в пропагатор , представляющий виртуальную частицу на диаграмме Фейнмана.

В пропагаторах как в пространстве положений, так и в импульсном пространстве масса виртуальной частицы входит в знаменатель. Когда виртуальный обмен имеет небольшую массу, общая вероятность, вносимая во взаимодействие, может быть большой, фотон, электрон (не забывайте, что на диаграммах Фейнмана много виртуальных частиц).

Переменные находятся под интегралом диаграммы Фейнмана. Это сделано для того, чтобы показать, что реальная масса виртуальной частицы, которой обмениваются на диаграмме, входит в знаменатель, поэтому, когда она велика, вероятность взаимодействия, представленного диаграммой Фейнмана, уменьшается.

При огромной массе Z и W диаграмма подавлена, что делает слабое взаимодействие малой вероятностью окончательного интегрального вычисления. До нарушения симметрии все силы были равны в этом смысле, поскольку массы равны нулю.

Как экспериментально доказать, что виртуальные бозоны W и Z имеют массу покоя?

Виртуальные не поддаются экспериментальному измерению, кроме как путем расчета полной вероятности эксперимента, соответствующего данным, т. е. косвенно. Модель диаграмм Фейнмана для расчетов проверена всеми экспериментами до сих пор, и если мы находим нарушение, мы ищем расширения стандартной модели, а не изменение математики.

Слабое взаимодействие по своей сути отличается от других сил. В то время как остальные три передаются безмассовыми посредниками, слабое взаимодействие действительно передается массивным посредником.$W$'песок$Z^0$.

Это заметная разница. Помните, однако, что когда-то считалось, что сильное взаимодействие передается массивными пионами. Затем стало понятно, что «старое» сильное взаимодействие было остаточным взаимодействием нового сильного взаимодействия (управляемого КХД).

Я думаю, что это также относится и к ядерным силам. Это остаточное взаимодействие (как старое сильное взаимодействие) более фундаментального взаимодействия (как новое сильное взаимодействие), опосредованное безмассовыми частицами.

Эта новая (хотя и гипотетическая) сила называется гиперцветной силой, которая находит воплощение в модели Ришона , преоновой модели, представленной Хаимом Харари в восьмидесятых годах.

В модели Харари все взаимодействия опосредованы безмассовыми частицами. Вы можете сравнить старое сильное взаимодействие (передаваемое массивными частицами) с нынешним слабым взаимодействием (также передаваемым массивными частицами) и новое сильное взаимодействие (опосредованное безмассовыми глюонами) с (гипотетически) новым взаимодействием гиперцветных ришонов (также опосредованной безмассовой частицей: гиперцветными глюонами).

Итак, в этом случае восстанавливается симметрия между четырьмя силами. Оппоненты скажут, что когда-то (когда температура была достаточно высокой) между силами существовала симметрия (все силы были равны, хотя до сих пор это можно сказать только в контексте ТВО трех основных сил, кроме гравитации) , которая самопроизвольно разорвалась, в результате чего возникли четыре (три) силы, из которых одна (т.е. слабая сила) имела массивные медиаторы.

Однако теория электрослабого объединения довольно запутана, поэтому я склонен сказать, что слабое взаимодействие по своей сути отличается от трех (двух) других.