¿En qué sentido son emergentes los fotones?

Recientemente leí en un ensayo de Wilczek :

"Los fotones son mezclas de mesones B3 débiles e hipercargados C. Son esos objetos, no el fotón emergente, cuyas propiedades son idealmente simples".

Hasta ahora pensaba que los fotones son bosones elementales de espín 1 sin masa que surgen como bosones de calibre para el tu ( 1 ) simetría en electrodinámica (cuantificada). Pueden ser descritos por un cuatro vector A m incluyendo dos grados de libertad no físicos que se pueden eliminar introduciendo el sistema de cuatro rotaciones invariante de norma F m v := ∂ m A v − ∂ v A m de modo que sólo las dos polarizaciones (helicidad h = ± 1 ) permanecer.

¿De dónde viene la aparición del fotón? ¿Está esto relacionado con la ruptura de la simetría electrodébil y el campo de Higgs? ¿Por qué se mencionan los mesones (hadrones)?

Consulte el artículo de Wikipedia sobre la ruptura de la simetría EW . Por encima de la transición EW no existen ni el fotón ni el Z. Aparecen a bajas energías debido a la mezcla de dos de los bosones que existen antes de que se rompa la simetría EW. Supongo que el punto de Wilczek es que la mayor simetría antes de la transición EW hace que la física sea más simple.
Los fotones no son una mezcla de mesones (que serían pares quark-antiquark). Simplemente son una mezcla de otros dos bosones de calibre electrodébiles, de modo que su combinación permanece sin masa después del Higgs SSB. (Los estados propios de masa son los estados físicos "ingenuos") Nunca escuché que se use la palabra emergencia para describir eso, y no entiendo la pregunta.
Exactamente, esta oración con "mezclas de mesones" es lo que no entiendo en el ensayo de Wilczek. Entiendo la ruptura espontánea de la simetría EW, ¡pero hasta ahora solo conocía los mesones como hadrones!
Parece obvio por el contexto que Wilczek significa bosones de norma, no mesones.
Recuerdo vagamente haber leído un uso 'arcaico' de "mesón" para referirse a un bosón vectorial intermedio. Para ver un ejemplo de 1967, vea esto que se refiere a un "... el mesón W o bosón intermedio..."
Desde 1964: Masa e interacciones del mesón W "Se estudian algunas fuentes posibles de una gran masa para el mesón vectorial débil, o mesón W". Entonces, por el contexto, "mesón" aquí no se usa para referirse a un estado ligado de quark-antiquark.
Estás haciendo algunas preguntas geniales. Realmente ayudaría si completaras tu perfil (si no te importan los problemas de privacidad) para que las personas puedan ayudar a medir tu nivel.
Lo siento, gracias por el consejo. Soy un estudiante de posgrado en Física y me incorporé ayer.

Respuestas (1)

¿Está esto relacionado con la ruptura de la simetría electrodébil y el campo de Higgs?

Sí. Hay una mezcla particular de los W 0 y B bosones que se propagan libremente en el condensado del campo de Higgs; este estado que se propaga libremente es el fotón.

¿Por qué se mencionan los mesones (hadrones)?

Hubo un tiempo en que los bosones vectoriales intermedios débiles se denominaban "mesones W". Por ejemplo, vea este artículo de APS de 1964, Mass and Interactions of the W Meson

¿En qué sentido son emergentes los fotones?
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