связанные состояния безмассовых полей?

Вопрос : возможны ли они вообще математически? физически?

в системах с конечной массой обычно энергия связи вносит вклад в массу покоя системы. Казалось бы, даже если бы вы могли связать два безмассовых поля/частицы, связанная система все равно имела бы конечную массу покоя из-за энергии связи

случайно, не так ли бозон Хиггса придает «массу» частицам?

Ответы (3)

Уважаемый lurscher, хороший вопрос. Но связанное состояние — это то, что имеет отрицательную энергию связи, иначе оно не было бы связано. Если масса покоя связанного состояния AB безмассовых объектов A, B положительна, то оно, очевидно, может распасться до A, B с некоторой энергией без нарушения какого-либо закона сохранения. Таким образом, AB, безусловно, не может быть достаточно стабильным.

Метастабильные связанные состояния — это отдельная тема. Я думаю, что в некотором моральном смысле верно то, что черная дыра — это связанное состояние гравитонов, и она становится очень долгоживущей, если она большая.

Я думаю, что очень ошибочно интерпретировать массивные частицы, которые получают массу благодаря механизму Хиггса, как связанные состояния с бозоном Хиггса. Сам вакуум содержит конденсат Хиггса, но отдельные частицы, такие как электрон, не содержат никаких возбуждений Хиггса, поэтому на самом деле это не связанное состояние. Это исходный электрон, который имеет другие свойства, потому что он движется в другом окружении.

А как насчет "глюболов"? Связанные состояния безмассовых глюонов.
истинный!!! я полностью пропустил знак связывающей энергии.. я чувствую себя глупо. спасибо за Ваш ответ. поэтому я делаю вывод из вашего ответа, что они (связанные состояния безмассовых полей) в принципе разрешены, просто у нас не так много их случаев в стандартной модели?
подождите, я понимаю, к чему вы клоните: любое связанное безмассовое состояние будет иметь полную отрицательную энергию, поэтому оно нарушит сильные энергетические условия КТП и создаст неустойчивый вакуум!
@lurscher: ты путаешь энергию и массу. То, что что-то не имеет массы, не означает, что оно не имеет энергии. Наоборот, он имеет энергию, пропорциональную его частоте. Все, что вам нужно для получения связанного состояния, — это правильный член взаимодействия в вашем лагранжиане. Попробуйте найти, например, те глюболы, о которых упоминал @David. Это (в принципе) возможно из-за Янга-Миллса более высокого порядка ( А 3 , А 4 ) члены в лагранжиане. Но фактические свойства зависят от полной обработки КТП + перенормировки, так что это не просто. Но в принципе нет никакой проблемы со связанными состояниями безмассовых частиц.
можем ли мы сказать что-то вообще , если такие связанные состояния также должны быть безмассовыми, т. е. ограниченными инвариантностью Пуанкаре, или это что-то, что полностью зависит от динамики полей?
@lurscher: ну, моя интуиция подсказывает мне, что эти связанные состояния всегда будут массивными, но у меня нет доказательств этого (и на самом деле я не удивлюсь, если какая-то надуманная математическая модель сможет просто создавать связанные состояния, энергия связи которых точно равна компенсирует энергию составляющих). Лучшее, что я могу вам сказать, это то, что результирующая масса может быть практически любым неотрицательным числом, поэтому маловероятно, что она точно равна нулю :) И да, результирующая масса является чисто динамическим эффектом, потому что вам нужно знать энергия связи.

Если связанная система сложна, в ней могут быть «безмассовые» возбуждения. Это квазичастицы. Я думаю, что все, что мы наблюдаем, — это квазичастицы, а не свободные частицы в пустом пространстве.

Солитоны можно рассматривать как связанные состояния различных «безмассовых» гармоник в нелинейной диспергирующей среде.

+1 за аналогию с солитоном, это то, что я тоже слышал в курсе нелинейной динамики, но я никогда не видел никакого формализма, связанного с этим.
Ваш вопрос напоминает мне мое собственное забавное выражение: "Взаимодействие не взаимодействующих полей".

В комментариях здесь путают два вопроса.

Другое дело, если вопрос: могут ли безмассовые поля быть связанными? Другое дело, если возникает вопрос: могут ли безмассовые поля образовывать связанное состояние.

Глюоны не имеют массы и связаны в нуклон с виртуальными обменами с кварками. Фотоны не имеют массы и связаны в атоме виртуальными обменами с электронами. Итак, ответ на первый вопрос: да, безмассовые поля могут быть связаны.

Конечно, фотоны не могут формировать связанное состояние, виртуальное или нет, потому что они не несут заряда, которым можно было бы обмениваться с другим фотоном.

Глюоны, поскольку они несут цвет, могут во время взаимодействия (скажем, протона с протоном) сформировать глюбол, который затем распадется на кварки и глюоны, что в конечном итоге приведет к известным нам мезонам. Не может быть стабильного глюбола из-за формы КХД. Из расчетов КХД на решетке кажется, что глюболы могут существовать. Вот ссылка, которая предлагает кандидата клеевого шарика, эта (1440), который распадается на мезоны с шириной 20 МэВ.

Таким образом, безмассовые поля не могут образовывать стабильное связанное состояние.

Редактировать: глюоны несут цветовой заряд и, таким образом, могут обмениваться глюонами между собой, именно так математически создается глюбол.

Причина, по которой он нестабилен, заключается в том, что существуют более низкие энергетические состояния, на которые он может распасться, что является той же причиной, что и для всех распадов нестабильных частиц. Чтобы он был стабильным, его масса должна быть меньше, чем совокупная масса двух кварков порядка Мэв. Расчеты на решетке КХД дают массы порядка ро (770 Мэв) мезона для низшего состояния клеевых шариков. Так что дело в лагранжиане и константах, входящих в расчеты. Мы живем во вселенной, где нет стабильных клеевых шариков.

Как насчет фотонного БЭК? Вы можете решить, что не хотите называть это связанным состоянием... :)
почему не получается сформировать? не допускает ли их глобальная симметрия (например, Пуанкаре)? или просто тот факт, что общая масса-энергия должна быть положительной?
@Marec нет, я бы не считал BEC связанным состоянием в обычном смысле связанным в форме частицы.
И теперь, когда я задумался об этом, глюбол мог бы распасться на два фотона, если бы в шаре образовалась виртуальная пара кварк-антикварк. Поскольку фотоны имеют нулевую массу, глюбол всегда будет нестабилен. Даже если бы расчеты КХД допускали глюон с массой 1 Мэв, он все равно распался бы в конце с шириной порядка кэВ: prd.aps.org/abstract/PRD/v25/i3/p792_1
«Конечно, фотоны не могут образовывать связанное состояние, виртуальное или нет, потому что они не несут заряда, которым можно было бы обмениваться с другим фотоном». Как насчет взаимодействия через виртуальные электроны?
@jinawee посмотрите на мой ответ здесь physics.stackexchange.com/questions/242184/… . даже простое взаимодействие между двумя фотонами имеет очень низкую вероятность
связанные состояния безмассовых полей?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v