Cálculo de la diferencia de masa de los bosones WWW - ZZZ

Ingenuamente, uno podría esperar que los bosones vectoriales débiles W tuvieran una masa ligeramente mayor que los Z debido a la autoenergía EM, mientras que lo contrario es cierto (80 vs. 91 Gev). Presumiblemente debido a las interacciones fuertes y mediadas por quarks, ya que esa es la única partícula acoplada a ambas interacciones, pero no puedo encontrar una discusión sobre esto, ni siquiera cualitativa, en ninguna parte. ¿Alguien sabe de alguno?

Muchos artículos recientes relacionados con las mediciones de ATLAS y CMS de la masa W, pero ninguno parece tocar este punto. Y, por supuesto, los piones están de acuerdo con la suposición ingenua, pero los kaones no, por lo que tal vez todo lo que se puede decir se dijo hace tanto tiempo que no aparece en las búsquedas de hoy. Sin embargo, la diferencia porcentual es mucho mayor en el caso del bosón vectorial que en el caso de los mesones.

W y Z obtienen sus masas del acoplamiento con el campo de Higgs, por eso los acoplamientos g y g' ocurren en la fórmula de Cosmas.
No confundas la Z con W 3 el socio de W ± . El W 3 se mezcla con un "prefotón" Y que se acopla a una hipercarga débil para producir el fotón y Z tal como los conocemos.

Respuestas (1)

¡No absolutamente no! Ingenuamente, cabría esperar METRO W = METRO Z   porque ⁡ θ W < METRO Z , dónde θ W = arccos ⁡ gramo gramo 2 + gramo ′ 2 es el ángulo de mezcla débil , en el corazón de la lógica del modelo estándar !

Geométricamente, METRO W es la base y METRO Z la hipotenusa del triángulo rectángulo del espacio de acoplamiento SM,ingrese la descripción de la imagen aquí

siendo g el acoplamiento su(2) y g' el acoplamiento de hipercarga. La hipotenusa siempre es mayor que la base. En nuestro mundo, este ángulo de Weinberg es de casi 30°.

En un mundo alternativo hipotético con un ángulo de Weinberg muy pequeño, la carga eléctrica e sería esencialmente la hipercarga y luego la Z sería solo un poco más pesada que la W.

No estoy muy seguro de lo que podría tener en mente con la energía propia de EM de un objeto neutral, o con fuertes correcciones; hay correcciones radiativas de bucle de quarks pesados ​​y de Higgs para ambos propagadores de bosones de calibre, ¡pero son pequeños ! El resultado dominante a nivel de árbol aquí es lo que es: un número experimental fijado por la carga EM e y la g implícita en la constante de Fermi de decaimiento β , θ W = arcsen ⁡ mi / gramo . Dados estos acoplamientos, la relación de masa esperada en el modelo es fija y, por supuesto, se valida correctamente mediante la observación.

Mi intuición fue que la autoenergía EM de las W (en comparación con ninguna para la Z) debería darle una masa ligeramente mayor si son realmente partículas elementales, sin estructura interna, en un modelo ciertamente muy ingenuo. Dado que el ángulo de mezcla débil se calcula a partir de la relación de masa, no parece explicar o motivar esa situación contraria a la intuición para mí, aparte de quizás que no pueden ser más que iguales, no W > Z, por esa formulación .
Lo siento, te equivocaste: explico en el último párrafo que la relación de masa es una predicción basada en el sen medido θ = e/g, siendo g trazable a GRAMO F . No queda libertad en el SM en lo que a esto se refiere. ¡Ese es el punto del triunfo extraordinario del SM y, normalmente, en la parte superior de los elementos en la enseñanza del mismo!
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