Почему люди говорят, что механизм Хиггса придает массу калибровочным бозонам, не упоминая фермионов?

Во многих представлениях о механизме Хиггса он объясняется только как придание массы Вт и Z калибровочные бозоны, но не упоминайте кварки или заряженные лептоны. Например:

Но он в равной степени отвечает за генерацию массовых членов фермионов через юкавскую связь фермионных полей с полем Хиггса до нарушения симметрии, которая становится массовым членом фермионов, плюс новая связь Юкавы с полем Хиггса после нарушения симметрии, правильно ? Так, например, я считаю, что в электрослабую эпоху, когда Вселенная была горячее 100 ГэВ и электрослабая симметрия еще не была нарушена, все фермионы были совершенно безмассовыми.

Я знаю, что исторически Хиггс и др . первоначально пытались объяснить только массы калибровочных бозонов, а не фермионов. Является ли акцент на том, что механизм Хиггса придает массу калибровочным бозонам, просто исторический пережиток?

1. Я не уверен, где здесь вопрос физики, кажется, он больше касается личных особенностей в представлении механизма Хиггса. 2. Вы должны быть осторожны, когда говорите о «предварительном нарушении симметрии». В вакуумной теории поля при нулевой температуре (т. е. то, что обычно делается при введении бозона Хиггса) теория никогда не бывает нерушимой, ее нарушение просто становится незначительным . Вам нужна теория теплового поля, чтобы фактически рассматривать «сломанную» и «непрерывную» фазы.
en.wikipedia.org/wiki/Higgs_mechanism#Consequences_for_fermions Понравилось? И в статьях в Википедии, и в научных статьях упоминаются термины/массы фермионов Юкавы. Кроме того, у вас могут быть массивные частицы со спином половина без механизма Хиггса, но у вас не может быть массивных частиц со спином один без механизма Хиггса.
@ACuriousMind 1. Это мой вопрос - является ли презентация просто личной идиосинкразией или есть фундаментальная разница, которую я не понимаю? 2. Я знаю — под «нарушением до симметрии» я просто имел в виду выражение лагранжиана в терминах поля, в котором проявляется симметрия, даже если эта конфигурация поля не является физическим основным состоянием. Я упомянул, что нужно перейти к температурам ~ 100 ГэВ , чтобы на самом деле иметь нерушимую симметрию.
@LukePritchett Мне просто интересно, есть ли какая-то важная физическая причина, по которой они упоминают массы калибровочных бозонов во вступительном предложении, но относят массы фермионов в подраздел
@tparker Вот мое лучшее предположение: если вам нужна теория с массивными частицами со спином один, вам нужен механизм Хиггса. * Если вам нужна теория с массивными частицами со спином половина, вам не нужен механизм Хиггса. В СМ вы уже знаете, что у ваших фермионов есть калибровочные квантовые числа, поэтому вам нужно SSB для массы, но не в общих моделях фермионов. (* Не совсем верно; есть и другие хитрые способы получить массивные состояния со спином один)
@LukePritchett Я только что разговаривал с Марком Среднецки (из учебника QFT), и он сказал то же самое.
@tparker Ну, это мой эгоизм на сегодня!

Ответы (2)

Общая проблема, которую решает механизм Хиггса, — это придание массы частицам со спином один. Оказывается, найти релятивистские унитарные теории массивных частиц со спином один нетривиально. Есть несколько известных способов сделать это ( в этой статье есть довольно хороший список источников), но самый старый и простой, вероятно, — это механизм Хиггса.

Напротив, в теориях с массивными частицами со спином 1/2 нет никаких принципиальных трудностей. Это так же просто, как записать лагранжиан Дирака.

В частном случае стандартной модели мы знаем, что фермионы должны взаимодействовать с киральным калибровочным полем, поэтому массовый член должен возникать из-за спонтанного нарушения симметрии, что делает механизм Хиггса ответом на две проблемы вместо одной. Но в целом механизм Хиггса предназначен для придания массы частицам со спином один.

Конечно, СМ Хиггс придает массу как фермионам, так и калибровочным бозонам. Однако последний является гораздо более фундаментальным и предсказательным, чем первый.

Дело в том, что скаляру достаточно нетривиально преобразовываться под калибровочной симметрией, чтобы внести вклад в связанные с ним массы калибровочных бозонов (после взятия vev). Этот вклад ограничен калибровочным сектором, и у вас мало свободы. Однако, чтобы внести вклад в массы фермионов, вам нужно быть в очень конкретном представлении, а связи априори произвольны.

Почему люди говорят, что механизм Хиггса придает массу калибровочным бозонам, не упоминая фермионов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v