Происхождение кварковых масс

В стандартной модели масса кварков и других элементарных частиц определяется механизмом Хиггса. В случае кварков массы, указанные в таблице ссылки, рассчитаны с использованием запутанных теоретических моделей и данных, введенных из экспериментов по рассеянию.4

На данный момент нарушение киральной симметрии не дает вклада в массы кварков, за исключением случаев, когда оно используется в моделях, подходящих для масс. Нарушение киральной симметрии — это то, что связывает кварки в протоне или пионе с фиксированной массой.

Протоны разлетались бы на части, если бы не сильное ядерное взаимодействие, переносимое глюонами (силовыми линиями между кварками). Когда глюоны слипаются, они образуют «глюбол». Современное представление о протоне включает более трех «валентных» кварков — нижний (d) и два верхних (u) кварка, — которые составляют лишь около 2 процентов массы протона. Остальное происходит из «моря» виртуальных кварков и глюболов. Даже вне пределов протона виртуальные частицы появляются и исчезают в изобилующем вакууме, описанном КХД. (Визуализация предоставлена ​​Алексом Дзиербой, Кертисом Мейером и Эриком Суонсоном)

Все эти четыре вектора, включая четыре вектора валентного кварка, суммированные и взятые в виде четырехточечного произведения, дают в этом примере квадрат массы протона.

С сильными силами самодействия валентные кварки были бы связаны всем этим морем, но что определяет, что масса протона является именно тем, что измеряется , так же как и масса всех остальных адронов?

Вот где вступает в действие нарушение киральной симметрии в КХД и его связь с адронными массами.

Полученная в результате эффективная теория барионных связанных состояний КХД (которая описывает протоны и нейтроны) имеет для них массовые члены, запрещенные исходной линейной реализацией киральной симметрии, но разрешенные нелинейной (спонтанно нарушенной) реализацией, достигнутой таким образом как результате сильных взаимодействий. 4

Связанные состояния означают устойчивые состояния, резонансы.

99,9% массы адрона или мезона происходит из-за удержания в КХД. Конфайнмент является особенностью КХД из-за ее неабелевой симметрии, которая приводит к отрицательной бета-функции. Именно конфайнмент и приводит к нарушению киральной симметрии около 200 МэВ или радиуса адрона (около 1 фемтометра).