Какая нахрен сигма (f0) 600?

Это самый низколежащий скалярный мезон, а скалярные мезоны, имеющие те же квантовые числа, что и вакуум, общеизвестно трудны для изучения . Итак, я наблюдал, как он входит и выходит из PDG на протяжении десятилетий. Сегодня она там как широкий резонанс,$f_0 (500)$, около 441 МэВ, согласно Лейтвайлеру, который должен быть самым надежным знатоком этого. Дело в том, что он шире, чем тяжел, так как его полная ширина составляет около 544 МэВ, печальная участь, которой избежал бозон Хиггса!

В эффективной КХД он доминирует в нарушении киральной симметрии, что очень похоже на нарушение симметрии Хиггса, определяющее EW: фактически, теоретически, оно служило концептуальной основой Хиггса более 40 лет. Теоретики любят его больше, чем экспериментаторы, и вот почему:

Представлен в 1960 г. Гелл-Манном, М.; Леви, М., «Аксиальный векторный ток в бета-распаде», Il Nuovo Cimento 16 705–726, doi: 10.1007/BF02859738 , следуя подсказке Швингера, он дал название представленной там σ - модели. Эффективный ларгранжиан (тогда неуверенно называемый «моделью») имел кинетические члены для дублета (p, n) легких нуклонов, 3 π s и этого σ , а также потенциал четвертой степени Хиггса.$\lambda (\sigma^2+\vec{\pi}^2 -f_\pi^2)^2$где я небрежно отношусь к нормализации полей и констант; и, кроме того, что наиболее важно, член связи Юкавы с нуклонным дублетом$g\overline{\psi}(\sigma +i\vec{\tau}\cdot\vec{\pi} \gamma_5)\psi$.

Этот член взаимодействия, как и остальная часть инвариантного действия O(4)~SU(2)xSU(2), также инвариантен относительно SU(2)xSU(2). Когда эта группа спонтанно распадается на (сильный!) изоспин SU(2) (Нобелевская премия Намбу), σ сдвигается на$f_\pi$, и, что особенно важно, 3 комбинации осевых векторных токов теперь реализованы нелинейно, т.е.$\vec{A_\mu} = f_p \partial_\mu \vec{\pi} +$билинейные термины... поэтому они накачивают пионы Голдстоуна в вырожденный вакуум и из него, в то время как векторные токи изоспина остаются билинейными, поэтому изоспин по-прежнему не нарушен.

Конечно, из потенциала Хиггса, например, четвертого порядка, квадратичный член σ получает массу, пропорциональную$f_\pi=93 MeV$и квадратный корень из загадочной эффективной связи четвертого порядка первого порядка, который никто никогда не указывал, поскольку это, в конце концов, сильные взаимодействия ... Итак, можно ожидать несколько сотен МэВ, что вы и получаете ... Примечание он, конечно, тяжелее, чем пионы и каоны, которые являются псевдоголдстонами, но не ρ , в остальном самый легкий «настоящий» адрон .

Магия, служащая прототипом стандартной модели EW SSB, заключается в том, что теперь массы нуклонов выходят из вышеупомянутого члена Юкавы,$g\overline{\psi}( f_\pi +\sigma' +i\vec{\tau}\cdot\vec{\pi} \gamma_5)\psi$составляет около$g f_\pi$, около ГэВ, схематично:$g$— сильное нуклон-пионное взаимодействие больше 10.

Сегодня это динамическое нарушение симметрии полностью описывается кварковыми конденсатами и рассчитывается на решеточной КХД, но простота и элегантность модели в анализе логики непревзойденны. Поскольку σ может быть там по симметрии, было бы странно, если бы КХД не удалось создать для него аватар на том или ином уровне, но на практике это резонанс из ада --- или ядерная/адронная физика .

Литература, на которую он указал, предполагает, что сигма — это очень нестабильное связанное состояние пионов (или, если хотите, тетракварков).

Это напомнило мне очень интересную работу Шифмана и Вайнштейна — http://arxiv.org/abs/hep-ph/0501200 — в которой говорится о точной симметрии между пионами и дикварками в двухцветной КХД. Они предполагают, что эта симметрия должна иметь аналог в трехцветной КХД. Мне интересно, может ли сигма быть своего рода корреляцией дикварк-дикварк, усиленной симметрией Шифмана-Вайнштейна.

Я бы также посмотрел на работу Хилмара Форкеля для понимания AdS/QCD.