Kuinka gluonikenttä ja Higgs-kenttä ovat vuorovaikutuksessa keskenään? [kaksoiskappale]

Ei ole teoriaa, joka viittaa siihen, että gluonit tuottavat massa (ainakaan ei Higgs-kentän mielessä). Gluonit, kuten mikä tahansa muu hiukkanen, ovat vastuussa esineiden ”kineettisestä massasta” johtuen $ m ^ 2 = p ^ 2 $: sta. Mutta ne eivät tuota massaa spontaanisti symmetrisesti rikkoutuen, kuten Higgsin kenttä tekee. Nämä hiukkaset ovat hyvin erilaisia, eikä niiden osuudella muiden hiukkasten massassa ole mitään tekemistä toistensa kanssa; se on täysin erilainen mekanismi.

Gluonit ja Higgses eivät ole vuorovaikutuksessa suoraan, mutta ne toimivat silmukoiden kautta (mikä on yleensä merkityksetöntä).

Higgs-kenttä ei kytkeydy QCD-mittarin bosoneihin tai gluoneihin samalla tavalla kuin $ Z $ – ja $ W ^ \ pm $ -kenttien kanssa. EW-symmetrian rikkominen tarkoittaa massattoman mittaribosonin heikkoa vuorovaikutusta, massaton tarkoittaa, että niiden vapausasteet ovat poikittaisia, absorboivat thHigg-kentän Goldstone-bosoneja ja näistä vapausasteista tulee bosonien pituussuuntaisia moodeja. moodit ovat massiivisia. Gluonit pysyvät massattomina.

QCD-ryhmälle $ G ~ = ~ SU (3) $ ja sen alaryhmälle $ K $, jolle se on spontaanisti hajotettu, rikkoutuneet generaattorit rakentavat kosetin space $ H = G / K $. Rikkoutuneet generaattorit ovat aksiaalisia symmetrioita matalan energian QCD: n kiraalisessa symmetriassa, $ SU (2) \ kertaa SU (2) / SU (2) _ {isospin} $ rikkoutuneessa symmiassa etry, rikkoutumattomien ollessa isospin. Ajattele tätä QCD: n katkeamattoman symmetrian muokkaamisella rikkoutuneen aksiaalisen symmetrian jättämiseksi taakse.

Tämä matalaenerginen QCD-teoria, joka tuottaa baryonien ja mesonien teorian, on eräänlainen Goldstonen prosessi. Tämä näyttää huomattavan samanlaiselta kuin Higgs-mekanismi. Itse asiassa Higgs-kentän kvarttinen potentiaali näyttää epäilyttävältä samanlaiselta kuin Lagrangian, ei-leijonallisen Yang-Mills-mittarikentän suhteen. Tämä sai Hitchensin edistämään ns. Higgs-nippua, joka koostuu Yang Millsin periaatepaketista ja kaksoiskalaarikentästä.

Oletetaan, että Gluon- ja Higgs-kentät ovat teorioita molemmat ovat vastuussa hiukkasten massan kasvusta,

eivät. Higgs-kenttä on vastuussa alkuhiukkasten massasta hiukkasten fysiikan vakiomallissa . Hiukkaset, joiden massa on nolla, kuten fotoni ja gluon, eivät ole vuorovaikutuksessa suoraan Higgs-kentän kanssa.

miten molemmat olisivat samanaikaisesti samassa maailmassa?

Helposti, koska ne eivät ole vuorovaikutuksessa

Miten he olisivat vuorovaikutuksessa toisiaan?

Feynman-kaavioissa, jotka sisältävät gluoneja, jotka menevät virtuaalisiin silmukoihin fermionien kanssa, voidaan kirjoittaa korkeamman asteen vuorovaikutus.

Perus väärinkäsitys on olettaa, että tietyn kentän on vastattava massojen olemassaolosta. Unohdat, että erityissuhteellisuussuhteissa massat syntyvät kahden neljän vektorin lisäämisen ”pituudesta”. Siten pi0, jonka massa on 135 MeV, voi hajota kahdessa nollan massassa. Näiden fotonien neljän lisätyn vektorin on oltava sellaisia, että ne summaavat pi0: n invarianttimassan .

Higgs-kenttä on vastuussa hiukkasten massasta perusmallin vakiomalli. Kaikki muut mitatut komposiittihiukkasten massat (protonit, neutronit, pionit, … kaikki resonanssien eläintarhat, molekyylit jne.) ovat tulos monimutkaisista nelivektorilisäyksistä, jotka muodostavat kompleksin muuttumattoman massan.