¿Cómo entender el Lagrangiano del modelo estándar, efectivo o “fundamental”?

Tengo una pregunta sobre la comprensión del Lagrangiano del modelo estándar, ¿deberíamos verlo como una teoría "fundamental" o efectiva? La teoría "fundamental" aquí significa la teoría con corte físico (tal vez escala de Planck) Λ ; la teoría efectiva aquí significa la teoría dada al bajar el límite Λ < Λ , (renormalización wilsoniana), y retomamos los términos principales como vimos en la acción.

La razón para pensar que el modelo estándar Lagrangiano es una acción efectiva

No hemos probado la física hasta el límite físico (¿escala de Planck?), esta es una suposición adicional de que el modelo estándar es válido hasta el límite físico. Por el contrario, en la teoría efectiva, el corte es mucho más razonable (por ejemplo, escala LHC).

La razón para pensar que el modelo estándar Lagrangiano es una acción "fundamental"

Si seguimos el flujo de renormalización, la constante de acoplamiento de QCD crecerá en una escala de baja energía, luego la perturbación se romperá. Sabemos por los cálculos de celosía de la masa de hardron, que incluso en baja energía, QCD funciona. La transformación del grupo de renormalización wilsoniana se formula a partir de la expansión perturbativa (puede ser que esto sea solo mi conocimiento limitado, corríjame si me equivoco). Dado que QCD está de acuerdo con el experimento más allá de la región de perturbación, tiene que ser una acción "fundamental", que una acción efectiva. Actitud similar se aplica al modelo estándar.

Parece que la pregunta es más bien una configuración mental. Dado que el modelo estándar funciona muy bien hasta ahora en el LHC, parece difícil distinguir estas dos opiniones: ver si la acción del modelo estándar es "fundamental" o efectiva.

El Modelo Estándar tiene "datos de entrada" (parámetros libres), por lo que no es una teoría fundamental.
"fundamental" aquí significa la teoría con un límite físico Λ , sigo la terminología de mi curso de QFT, tal vez sea un nombre inapropiado... Edité la publicación con "" en fundamental
Bueno, hay masas de neutrinos, por lo que ya existe un término de dimensión 5. Y eso ni siquiera hablando de materia oscura, energía oscura, gravedad...
¿Cómo ver que el término de masa de neutrino tiene dimensión 5? Gracias
No es cierto que la transformación del grupo de renormalización wilsoniana se defina utilizando la expansión perturbativa. Se puede hacer en la celosía.

Respuestas (1)

El modelo estándar no es consistente hasta escalas de energía arbitrariamente altas, debido al poste de Landau para el tu ( 1 ) parte del grupo calibre a una escala exponencialmente alta, que es una de las razones por las que no puede ser una descripción fundamental de la naturaleza.

(Si uno está satisfecho con la aproximación perturbativa de todos los órdenes del modelo estándar, es consistente en todas las energías porque el modelo estándar es perturbativamente renormalizable. Por lo tanto, al ignorar los efectos no perturbativos, el modelo estándar puede considerarse efectivo y fundamental. )

Otras razones por las que no es fundamental es la ausencia de gravedad y la presencia de parámetros inexplicables, las constantes de acoplamiento y las masas, especialmente la inexplicable pequeñez de la masa de Higgs (aunque si uno niega que la gravedad existe, no hay escala alta para comparar la escala electrodébil con). Otra razón por la que no puede ser fundamental es que el potencial de Higgs se vuelve inestable para el valor de la masa de Higgs medido en 2012, inestable en una escala lo suficientemente alta.

Por otro lado, el comportamiento de QCD a energías extremadamente bajas no afecta en absoluto el debate "fundamental vs efectivo". QCD obviamente funciona a energías arbitrariamente bajas o largas distancias, ya sea que su acción sea una acción fundamental o una acción efectiva. La "divergencia" de la constante de acoplamiento a bajas energías es un indicio de que el comportamiento cambia cualitativamente. Cuando uno investiga cómo cambia, descubre que QCD está confinado y tiene una brecha: todas sus excitaciones son masivas, por lo que el espectro debajo de cierta escala similar a QCD no contiene excitaciones en absoluto.

Gracias por tu respuesta. ¿Cómo considerar QCD como una teoría efectiva en la región de baja energía? Lo que aprendí de la teoría efectiva es bajar el corte en la expansión perturbativa, si la expansión perturbativa se rompe, en este caso, ¿cómo definir la teoría efectiva?