¿Cuál es el razonamiento heurístico para romper la simetría quiral?

En Peskin y Schroeder (página 669), y otras referencias, el razonamiento heurístico de por qué uno esperaría que se rompiera la simetría quiral a bajas energías es que las masas de los quarks son pequeñas y, por lo tanto, no es muy costoso desde el punto de vista energético crear pares quark-antiquark a partir del vacío. Luego, estos se generan con un momento lineal y angular neto cero, lo que obliga al par a tener una quiralidad neta y esto rompe la simetría quiral.

¿Dónde aparece el requerimiento de baja energía en esta línea de razonamiento?

La ruptura de simetría quiral es un ejemplo de ruptura de simetría espontánea , que generalmente aparece a baja energía, porque la forma del potencial depende del orden de la energía, vea esta imagen wiki
Gracias, ¿se puede hacer esto explícito? ¿Existe algún cálculo de la acción efectiva que muestre que esto es cierto en el caso de los piones?
Solo encontré esta interesante evolución de la página de parámetros potenciales. dieciséis − 20 de esta ref . El diagrama más interesante es la página. 18 parte superior derecha ( a 1 ). Si a 1 < 0 (ver ecuación ( 18 ) página 17 con las definiciones de los parámetros del potencial), tenemos la forma de sombrero mexicano del potencial. Entonces, abajo 530 Mev, tenemos ruptura de simetría quiral.

Respuestas (1)

No es necesario entrar en detalles sobre la forma del potencial o cualquier tipo de cálculo para entender esta línea de razonamiento heurístico. Mi comprensión de la declaración es la siguiente:

Por la conservación de la cantidad de movimiento/energía, sabemos que para crear un par partícula-antipartícula, su cantidad de movimiento/energía total tiene que estar presente en alguna otra forma. Por ejemplo, un fotón con suficiente cantidad de movimiento puede decaer en un quark y un antiquark.

Como consecuencia, la creación o no de tal par depende tanto de la energía presente como de la masa de las partículas creadas. Cuando uno solo observa la ruptura espontánea (no explícita) de la simetría, y esto es lo que hacen Peskin y Schroeder en el pasaje que citó, las masas de los quarks son iguales a cero (esto también se conoce como el límite quiral de QCD). Por lo tanto, se requiere poca energía para crear tal par quark-antiquark. Por lo tanto, se puede esperar que tales procesos contribuyan a un condensado de quarks que no desaparece, dado por

⟨ 0 | q ¯ q | 0 ⟩ ,

ya a bajas energías.

Sí, pero estoy preguntando efectivamente por qué el condensado se desvanece a energías más altas. Entiendo que para masas de quarks cero (o muy pequeñas) obtendrá este condensado a bajas energías. No entiendo, sin embargo, por qué es sólo un fenómeno de baja energía. Su línea de razonamiento también parecería funcionar con energías más altas.
Tal como lo entiendo, una restricción a bajas energías no es parte de este argumento heurístico, al menos no en la versión de Peskin y Schroeder. Simplemente se argumenta que debería estar allí, y no por qué debería desaparecer a energías más altas.
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