В каком смысле возникают фотоны?

Недавно я прочитал в эссе Вильчека :

«Фотоны представляют собой смеси слабых B3 и сверхзаряженных C-мезонов. Именно эти объекты, а не возникающий фотон, обладают идеально простыми свойствами».

До сих пор я думал, что фотоны — это элементарные безмассовые бозоны со спином 1, возникающие как калибровочные бозоны для U ( 1 ) симметрия в (квантованной) электродинамике. Их можно описать четырехвекторным А мю включая две нефизические степени свободы, от которых можно избавиться, введя калибровочно-инвариантный четырехповорот Ф мю ν "=" мю А ν ν А мю так что только две поляризации (спиральность час "=" ± 1 ) оставаться.

Откуда происходит появление фотона? Связано ли это с нарушением электрослабой симметрии и полем Хиггса? Почему упоминаются мезоны (адроны)??

См. статью в Википедии о нарушении симметрии EW . Выше EW-перехода не существует ни фотона, ни Z. Они появляются при низких энергиях из-за смешивания двух бозонов, существующих до нарушения симметрии EW. Я предполагаю, что точка зрения Вильчека состоит в том, что более высокая симметрия перед переходом EW делает физику более простой.
Фотоны не являются смесью мезонов (которые были бы парами кварк-антикварк). Они просто представляют собой смесь двух других электрослабых калибровочных бозонов, так что их комбинация остается безмассовой после SSB Хиггса. (Собственные массовые состояния — это «наивные» физические состояния). Я никогда не слышал , чтобы для описания этого использовалось слово « эмерджентность» , и я не понимаю вопроса.
Именно это предложение со «смесями мезонов» — это то, чего я не понимаю в эссе Вильчека. Я понимаю спонтанное нарушение EW-симметрии, но до сих пор я знал только мезоны как адроны!
Из контекста кажется очевидным, что Вильчек имеет в виду калибровочные бозоны, а не мезоны.
Я смутно припоминаю, что читал об «архаичном» использовании слова «мезон» для обозначения промежуточного векторного бозона. Пример из 1967 года см. здесь , где говорится о «... W-мезоне или промежуточном бозоне ...»
Из 1964: Масса и взаимодействия W-мезона «Изучаются некоторые возможные источники большой массы для слабого векторного мезона, или W-мезона». Итак, исходя из контекста, «мезон» здесь не используется для обозначения связанного состояния кварк-антикварк.
Вы задаете отличные вопросы. Было бы очень полезно, если бы вы заполнили свой профиль (если вы не возражаете против вопросов конфиденциальности), чтобы люди могли помочь оценить ваш уровень.
Извините, спасибо за совет. Я аспирант по физике и только вчера присоединился

Ответы (1)

Связано ли это с нарушением электрослабой симметрии и полем Хиггса?

Да. Существует особая смесь Вт 0 и Б бозоны, свободно распространяющиеся в конденсате поля Хиггса; это свободно распространяющееся состояние и есть фотон.

Почему упоминаются мезоны (адроны)??

Было время, когда слабые промежуточные векторные бозоны назывались «W-мезонами». Например, см. эту статью APS от 1964 г. Mass and Interactions of the W Meson.