Если поле Хиггса придает массу частицам, а сам бозон Хиггса имеет массу, значит ли это, что существует какое-то самовоздействие?
Кроме того, имеет ли бозон Хиггса нулевую массу покоя и поэтому он движется со скоростью света?
Большинство научно-популярных телепрограмм и журнальных статей дают совершенно неверное представление о том, как работает механизм Хиггса. Они склонны создавать впечатление, что существует единственный бозон Хиггса, который (а) вызывает массы частиц и (б) будет обнаружен БАК с энергией около 125 ГэВ.
Масса создается полем Хиггса. Подробнее см. в статье Википедии о механизме Хиггса . Чтобы (чрезмерно) упростить, поле Хиггса имеет четыре степени свободы, три из которых взаимодействуют с бозонами W и Z и генерируют массы. Оставшаяся степень свободы — это то, что мы видим как бозон Хиггса с массой 125 Гэв.
В некотором смысле бозон Хиггса, который вот-вот откроет БАК, — это то, что осталось после того, как поле Хиггса сделало свою работу. Бозон Хиггса получает свою массу благодаря механизму Хиггса точно так же, как бозоны W и Z: это не источник масс частиц.
Бозон Хиггса не имеет нулевой массы покоя.
Быстрая сноска:
В блоге Мэтта Страсслера есть отличная статья об этом. Масса Хиггса может быть записана как взаимодействие с полем Хиггса, как, например, W-бозон. Однако Мэтт Штрасслер отмечает, что это скорее совпадение, чем что-то фундаментальное, и в отличие от W и Z бозон Хиггса может иметь ненулевую массу, даже если поле Хиггса было равно нулю везде.
значит ли это, что есть какое-то самовоздействие
Да, поле Хиггса является самовоздействующим, и, насколько я понимаю, именно это самовоздействие и, в частности, его форма, позволяет полю Хиггса «уплотняться», придавая самым низким энергетическим состояниям поля неактивность. -нулевое ожидаемое значение. Но поля Хиггса имеют электрослабый заряд.
Так что, по сути, пространство, когда поле Хиггса находится в основном состоянии, представляет собой электрослабый сверхпроводник, который «ломает» («скрывает», «экранирует») электрослабую симметрию вплоть до наблюдаемой электромагнитной симметрии.
В дополнение к взаимодействиям электрослабого калибровочного поля с полем Хиггса поля фермионов (материи) также связаны с полями Хиггса через так называемое взаимодействие Юкавы , которое в Стандартной модели является источником массы материи.
Поле Хиггса можно рассматривать как гигантское поле энергии, а бозоны Хиггса являются возбуждениями в этом поле.
Это поле взаимодействует с частицами, придавая им массу, и это похоже на то, как «создается» бозон Хиггса. Когда частица вызывает множество флуктуаций в поле Хиггса, можно считать, что она «взаимодействует» с ним. Это мало чем отличается от флуктуаций поля, ответственных за существование бозона Хиггса.
Так что да, поле Хиггса можно считать «самовзаимодействующим».
Анубхав Гоэль