Выравнивание кваркового конденсата с муфтами Хиггса Юкавы

В КХД хорошо известно, что конденсаты легких кварков представляют собой единичную матрицу в пространстве ароматов:

⟨ ты ¯ ты ⟩ "=" ⟨ д ¯ д ⟩ "=" ⟨ с ¯ с ⟩ ∼ Λ Вопрос С Д 3 .

Таким образом, мы наблюдаем, что кварковые конденсаты выровнены с юкавскими взаимодействиями с Хиггсом: в базисе, в котором массы кварков диагональны, конденсаты также диагональны.

Теперь давайте рассмотрим гипотетический мир, в котором у нас нет экспериментальных знаний о КХД и, следовательно, нет информации о характере нарушения киральной симметрии , спектре мезонов и т. д.

Возможно ли априори иметь смещенные кварковые конденсаты, такие как ⟨ ты ¯ с ⟩ ≠ 0 ?

Или есть какая-то (возможно, очевидная) теоретическая причина, по которой эти конденсаты должны исчезнуть или сильно подавиться в Природе, хотя образование этих конденсатов совершенно не связано с сектором Юкавы Хиггса?

Ответы (1)

Связи Юкавы начинают свою жизнь как ужасный недиагональный беспорядок, и после диагонализации матрицы индуцированных масс они определяют флейвор как результирующие собственные состояния. С этого момента мы можем пренебречь слабыми взаимодействиями, сохраняя возникающие в результате члены с малыми массами кварков.

Поскольку сильные взаимодействия одинаково или безразлично сочетаются с этими ароматами, у них нет возможности сместить их, поэтому собственные состояния аромата сохраняются, и аромат там сохраняется. Таким образом, сильные взаимодействия признают эту остаточную часть сектора Юкава, вопреки вашему утверждению. Пара глюонов создает такие безвкусные пары кварк-антикварк: связанное производство . То же самое верно и для мягких эффектов, связанных с конденсацией, нарушающей киральную симметрию и морем.

Только если бы две кварковые массы были вырожденными, тогда, да, комбинации кварков и антикварков, создаваемые глюонами, переходили бы друг в друга в поисках варианта нарушения вырождения (например, слабое взаимодействие, которое мы все время игнорировали? отменить себя, и, да, мы будем работать со слабыми собственными состояниями вместо вкусовых!). Таким образом, вы не сможете определить другие u и a c , что существенно отличается от поворота этого базиса.

Основной шаблон С U ( 3 ) л × С U ( 3 ) р → С U ( 3 ) В , будет, конечно, сохраняться; на самом деле, группа ароматических векторов (восьмеричный путь) справа будет работать даже лучше, учитывая вырождение. (Напомним, он явно разбит этими самыми массами).

Однако, поскольку эти (текущие) массы кварков намного меньше масштаба киральной конденсации Λ, все закономерности и интересные различия спектра псевдоскалярных мезонов привязаны к этим крошечным массам ... это причина «формулы Дашена», касающейся квадрат масс этих мезонов к линейным функциям масс кварков, например, м π 2 "=" − ⟨ ты ¯ ты ⟩ 2 ( м ты + м д ) / ф π 2 .

Изменить : уточнение терминологии в соответствии с комментарием/вопросом ОП.

Массовые термины, то есть массовая основа, определяют вкус. Массовый оператор коммутирует с ароматическими операторами. Так называемая «ароматная основа» некоторых текстов специально предназначена для того, чтобы сбивать с толку: она состоит из собственных состояний WI, а не собственных состояний оператора аромата. Таким образом, заряженный член связи слабого калибровочного бозона меняет вкус ; основа аромата не означает, что это не так: аромат меняется заряженными токами. Массовые термины не меняют вкуса, поэтому они его определяют. Вот почему СИ сохраняют вкус, а ВИ нарушают его.

Историческая сноска . Я узнал, откуда взялся абсурдный термин «основа вкуса». Он никогда не использовался в кварковом секторе, так как может привести к путанице, как здесь. Используется в нейтринном секторе, где ν 1 , ν 2 , ν 3 составляют основу массы, а «удобные смеси» ν е , ν мю , ν т «основа аромата», поскольку последние имеют смысл только в слабой связи с заряженным лептонным ароматом, e, μ, τ , и нет другого способа проверить их идентичность. Но позвольте мне подчеркнуть, что использование термина «основа вкуса» для кварков напрашивается на неприятности, как здесь.

Что вы имеете в виду под «они определяют вкус как результирующие собственные состояния»? Связи Юкавы недиагональны в базисе ароматов, а после диагонализации матрицы масс они становятся диагональными в базисе масс (получены путем умножения исходных собственных состояний ароматов на унитарные матрицы U я ). Таким образом, массы малых кварков диагональны в базисе массы, а конденсаты КХД диагональны в базисе аромата. Почему нет несоответствия? Поскольку связи КХД коммутируют с U я ?
И почему этот аргумент должен измениться, если мы рассмотрим две вырожденные массы кварков? Я не понимаю вашего сравнения со слабыми взаимодействиями в этом контексте. В слабых взаимодействиях причиной рассогласования является смешивание ты и д , так что мы получаем ненулевое U ты † U д вращения в кварковых потоках, связанных с Вт бозонное поле.
Что касается вашего второго вопроса комментария, WI Cabbibo смешивает d и s или, что то же самое, u и c , то есть они выбирают соединение с повернутыми состояниями, а не с собственными состояниями массы. Но если нет массовых собственных состояний, то вращение Каббибо свободно: мы могли бы также использовать слабые собственные состояния, как и массовые!
Возможно, 253751#253751 может пролить свет.
Последний вопрос приходит мне на ум: согласно вашей аргументации, как гравитация может опосредовать процессы, нарушающие вкус, если она в равной степени связана со всеми вкусами? Потому что гравитация вообще нарушает все глобальные симметрии ?
Ой... Я не знаю, как связать приведенное выше обсуждение с гравитацией --- возможно, вы хотите отшлифовать это как отдельный космологический вопрос. Сильная гравитация — это зверь, выходящий за рамки КТП, какой мы ее знаем… Черная дыра не может иметь глобальных квантовых чисел, поскольку они не связаны с калибровочными полями дальнего действия. Таким образом, если вы бросите 7 миллиардов странных кварков в черную дыру, ЧД все равно не будет иметь заряда странности и испарится, уничтожив 7 миллионов единиц странности во Вселенной. Однако , поскольку WI намного сильнее гравитации, нарушение вкуса зависит от них.
Выравнивание кваркового конденсата с муфтами Хиггса Юкавы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v