Bosón mediador masivo, un cambio de juego, entonces, ¿es la fuerza débil fundamentalmente diferente de las otras fuerzas?

¿Significa la masividad de los bozones W y Z que la fuerza débil es fundamentalmente diferente de las otras fuerzas? ¿Cómo pueden las partículas virtuales ser masivas mientras median una interacción?

Como ha dicho, virtual significa herramienta matemática. El vector de cuatro de una partícula virtual cambia según la cinemática de las partículas entrantes y salientes, la masa puede incluso ser negativa. Lo que marca la diferencia en nuestro tiempo en el cosmos es que la ruptura de la simetría ha dado una masa física a Z y W libres. Esta masa entra en el propagador que representa la partícula virtual en el diagrama de Feynman.

Tanto en el espacio de posición como en el espacio de impulso , la masa de la partícula virtual entra en el denominador. Cuando el intercambio virtual tiene una masa pequeña, la probabilidad total contribuida a la interacción puede ser grande, fotón, electrón (sin olvidar que hay muchas partículas virtuales en los diagramas de Feynman).

Las variables están bajo la integral del diagrama de Feynman. Esto es para mostrar que la masa real de la partícula virtual intercambiada en el diagrama entra en el denominador, por lo tanto, cuando es grande, disminuye la probabilidad de la interacción que representa el diagrama de Feynman.

Con la enorme masa de la Z y la W se suprime el diagrama, que es lo que hace que la débil interacción, baja probabilidad del cálculo integral final. Antes de la ruptura de la simetría, todas las fuerzas eran iguales en este sentido ya que las masas son cero.

¿Cómo demostramos experimentalmente que los bozones virtuales W y Z tienen masa en reposo?

Los virtuales no son medibles experimentalmente excepto por el cálculo de la probabilidad total del experimento ajustando los datos, es decir, indirectamente. El modelo de diagramas de feynman para los cálculos ha sido validado por todos los experimentos hasta ahora, y si encontramos una violación, buscamos extensiones del modelo estándar y no un cambio en las matemáticas.

La fuerza débil es inherentemente diferente de las otras fuerzas. Mientras que los otros tres son transmitidos por mediadores sin masa, la fuerza débil está efectivamente mediada por la fuerza masiva.$W$'arena$Z^0$.

Esta es una diferencia notable. Sin embargo, recuerde que una vez se pensó que la fuerza fuerte estaba mediada por piones masivos . Entonces se dio cuenta de que la fuerza fuerte "antigua" era una fuerza residual de la nueva fuerza fuerte (gobernada por QCD).

Creo que este también es el caso con la fuerza nuclear. Es una fuerza residual (como la vieja fuerza fuerte) de una fuerza más fundamental (como la nueva fuerza fuerte) mediada por partículas sin masa.

Esta nueva fuerza (aunque hipotética) se llama la fuerza hipercolor que encuentra una encarnación en el Modelo Rishon , un modelo preon introducido por Haim Harari en los años ochenta.

En el modelo de Harari, todas las interacciones están mediadas por partículas sin masa. Puede comparar la antigua fuerza fuerte (transmitida por partículas masivas ) con la fuerza débil actual (también transmitida por partículas masivas ) y la nueva fuerza fuerte (mediada por gluones sin masa) con la (hipotéticamente) nueva fuerza de rishons hipercoloreados (también mediado por partículas sin masa: los hipergluones de color).

Entonces, en este caso, se restablece la simetría entre las cuatro fuerzas. Los opositores dirán que una vez (cuando la temperatura era lo suficientemente alta) había una simetría entre las fuerzas (todas las fuerzas eran iguales, aunque esto hasta ahora solo puede decirse, en el contexto de un GUT de las tres fuerzas básicas excepto la gravedad) , que se rompió espontáneamente, dando como resultado cuatro (tres) fuerzas de las cuales una (es decir, la fuerza débil) tenía mediadores masivos.

Sin embargo, la teoría de la unificación electrodébil es bastante complicada, así que me inclino a decir que la fuerza débil es inherentemente diferente a las otras tres (dos).