SU (2) изображение заключения

Преамбула:

В разделе 2 этих конспектов лекций (Gerard 't Hooft, 1998) представлена ​​альтернативная интерпретация слабого взаимодействия, в которой слабое взаимодействие ограничено, как и сильное взаимодействие. Насколько я понимаю, это работает так:

Фундаментальными векторными бозонами являются фотон U(1), слабые глюоны SU(2) и сильные глюоны SU(3).

Фундаментальный скалярный бозон — это слабый партон Хиггса (em заряд 1 2 , пары к слабой силе), час . Это не обычный бозон Хиггса ЧАС и не то же самое, что его античастица, час ¯ .

Фундаментальные фермионы представляют собой слабые партоны левых кварков (em + 1 6 , слабый сильный), д , левые лептонные слабые партоны (em 1 2 , слабый), л , правые верхние и нижние кварки (em 1 3 и + 2 3 , сильный) и правые заряженные лептоны (em 1 ).

Тогда взаимодействующие поля SU(2) ограничиваются:

Обычные слабые векторные бозоны и бозоны Хиггса являются связанными состояниями слабых партонов Хиггса. Бозон Хиггса ЧАС является час ¯ час без орбитального углового момента, а Z и Вт ± являются час ¯ час , час ¯ час ¯ , и час час с 1 квантом орбитального углового момента. (Насколько я понимаю, это что-то вроде разницы между нуклонами и дельта-барионами.)

Обычные левые кварки/лептоны представляют собой связанные состояния хиггсовских и кварк/лептонных слабых партонов. Левые заряженные лептоны час л а левые нейтрино час ¯ л , аналогично левые нижний и верхний кварки час д и час ¯ д .

Предположительно, левые фермионы затем смешиваются с правыми за счет взаимодействия Юкавы, и согласно 'т Хофту, после этого все точно так же, как и в Стандартной модели - эта картина конфайнмента SU(2) (видимо, ) столь же верное описание слабого взаимодействия, как и обычная картина нарушения электрослабой симметрии.

Вопрос:

Литературы по этой модели довольно мало — я больше нигде ее не видел — и 't Hooft описывает ее очень кратко, не раскрывая различий между ней и электрослабой моделью. Итак, мои вопросы:

1) В этой модели происходит ли SU(2)-конфайнмент до или после SU(3)-конфайнмента?

2) Является ли в этой модели масса фундаментальных частиц производной от энергии удержания SU(2), взаимодействия Юкавы или того и другого? Есть ли еще нарушение симметрии и поле Хиггса с ненулевым VEV?

3) В приведенных выше заметках 'т Хофт утверждает, что фермионные слабые партоны могут образовывать связанные состояния друг с другом, но говорит только, что такие состояния были бы очень неустойчивыми. Можно ли отличить эту модель от Стандартной модели по обнаружению таких частиц?

РЕДАКТИРОВАТЬ: после более подробного изучения кажется, что он предназначен для удержания SU (2) при более высокой энергии, чем удержание SU (3) (что имеет смысл, поскольку в противном случае мы бы это увидели). Таким образом, в этой модели названия «слабая сила» и «сильная сила» задом наперёд, а обычное слабое взаимодействие является лишь остаточным эффектом.

@MitchellPorter: он предсказывает бозон Хиггса стандартной модели с энергией 129,6 гэВ/c² в 2002 году (LHC 2013 125,09±0,33 гэВ/c²) ...

Ответы (1)

Я попытаюсь ответить на свои вопросы, используя то, что мне удалось найти по этому вопросу. (Все еще очень редко.)

1) В этой модели SU(2)-удержание происходит при гораздо более высоких энергиях, чем SU(3)-удержание, так что слабые партоны ограничиваются первыми (давая нам кварки и лептоны), а затем кварки ограничиваются адронами. Это объясняет, почему кварки и лептоны считаются точечными частицами — для исследования их внутренней структуры требуется более высокая энергия.

3) На мгновение пропуская мой второй вопрос, кажется, что ответ на мой третий вопрос - да, но только при более высоких энергиях, меньших расстояниях и более коротких временных масштабах, чем мы можем получить в настоящее время, поскольку ограничение SU (2) очень сильное. Взаимодействия с этой сильной SU(2)-силой происходили бы гораздо быстрее, чем мы могли бы их обнаружить.

Причина того, что связанные состояния Хиггса-фермиона и Хиггса-Хиггса более стабильны, чем связанные состояния фермиона-фермиона, по-видимому, имеет какое-то отношение к тому, что поле Хиггса приобретает VEV или переходит в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна, что делает его значительно более стабильным. более вероятно, что частицы Хиггса взаимодействуют с фермионами, чем фермионы взаимодействуют друг с другом. (Но я запутался в этом вопросе, поскольку 'т Хофт также говорит, что SU(2)-симметрия в этой модели остается неизменной. Если Ф Параметр в примечаниях — это всего лишь произвольный выбор калибровки, относительно которой следует делать пертурбативное разложение, мне неясно, почему связанные состояния с партоном Хиггса должны быть более устойчивыми, чем связанные состояния только с фермионными партонами.)

2) Мне кажется, что любое связанное состояние должно было бы приобретать массу за счет кинетической энергии его составляющих, но дополнительная ссылка из комментария Майкла Портера также включает юкавскую связь между левыми и правыми фермионами через хиггсов- поле партона, поэтому кажется, что масса возникает из обоих механизмов. Как это будет работать, для меня все еще очень туманно.