Можем ли мы теоретически «вывести» массу частицы?

Я читал научно-популярную книгу о Хиггсе, в которой говорилось, что частицы получают свою массу из-за взаимодействия с полем Хиггса. Если это так, можем ли мы использовать первые принципы для определения массы, скажем, электрона? Ведь КЭД построена на взаимодействии частиц и полей, верно?

Не используя Стандартную модель: муфты Юкавы являются свободными параметрами.
@dukwon Это правда, что в стандартной модели юкавы являются бесплатными параметрами. Но некоторые из них теперь экспериментально измерены на БАК, например, для верхнего и нижнего кварков. Следовательно, по измерению этих трилинейных взаимодействий можно вычислить массу фермиона в полном согласии с независимыми измерениями его массы. На самом деле это большой успех Стандартной модели.
Массы адронов обусловлены эффектами КХД, которые можно довольно точно рассчитать, см., например, здесь .

Ответы (3)

Мы могли бы, если бы знали связь между полем Хиггса и другими частицами. Вместо этого мы используем измеренную массу частиц, чтобы получить значение этой связи.

Некоторые взаимодействия, например верхний и нижний Юкавы, действительно измеряются на БАК, независимо от масс нижнего и верхнего кварков, от скорости рождения и распада бозона Хиггса. Это означает, что, используя эти связи в качестве входных данных, можно извлечь массы, используя предсказание СМ. м ф "=" у ф в / 2 , что подтверждается экспериментально, что еще раз подтверждает успех Стандартной модели.

Это таблица элементарных частиц стандартной модели СМ .

элемент

Массы были измерены экспериментально, и вся таблица является частью постулатов/аксиом стандартной модели. Эти массы внутри СМ генерируются механизмом Хиггса. До сих пор СМ очень успешно описывала и предсказывала данные. Ни одна теория не смогла предсказать эти постулированные массы, учитывая успехи СМ, ​​поэтому для элементарных частиц ответ — нет.

Все остальные массы состоят из этих элементарных частиц. Для массы адронов необходимо использовать внутреннюю динамику КХД, и были проведены трудоемкие вычисления на решетке, которые действительно дают массы адронов.

В представленной здесь работе для полного расчета спектра легких адронов в КХД требуются только три входных параметра: массы легкого и странного кварков и связь g .

qcdmass

На данный момент не существует экспериментально подтвержденной теории, которая могла бы предсказывать массы элементарных частиц (для составных частиц предсказания можно делать, используя в основном СМ и в меньшей степени массы элементарных частиц) стандартной модели (СМ). Стандартная модель не делает никаких прогнозов по массам своих «членов». Это одна из причин, по которой физики считают стандартную модель неполной. Одним из СМ-расширений (среди пары других теорий) является суперсимметрия, некоторые ее варианты вместе с Теориями Великого Объединения (ТВО) в какой-то мере предсказывают массы частиц стандартной модели (это еще не до конца проработано), но на самом деле на данный момент нет экспериментальных доказательств суперсимметрии (как и ТВО). Массы частиц до сих пор остаются загадкой, в частности, его ширина полосы от нейтрино с массой в несколько эВ до массы топ-кварка ~ 172 ГэВ. Хиггс, так сказать, только делает частицы массивными, но не дает нам ключа к их значениям.