Este post es una continuación de: ¿ De dónde viene la mayor parte de la masa de la materia habitual?
La siguiente respuesta de @hft:
Su pregunta es por qué las "masas de quarks actuales" [ver http://pdg.lbl.gov/2011/download/rpp-2010-booklet.pdf en la página 21] de los quarks que forman un protón no se suman a la masa del protón. El problema es que, para los quarks ligeros, las "masas de quarks actuales" son muy diferentes de las "masas de quarks constituyentes" [ver wikipedia]. "Masas de quarks constituyentes" básicamente significa: lo que esperaría de un modelo ingenuo donde el protón es uud y el neutrón es udd. Mientras que "masas de quarks actuales" significa: lo que esperaría en un esquema de resta independiente de la masa como a una escala de , que básicamente es una forma elegante de decir "es complicado".
La razón por la que son diferentes es porque la fuerza nuclear fuerte (también conocida como cromodinámica cuántica) es "asintóticamente libre", es decir, solo es fácil de entender a muy altas energías en términos de partículas individuales. A bajas energías, como en los protones, la "bolsa de quarks" que forman el protón no puede considerarse como partículas individuales porque existe una interacción grande y difícil de determinar entre los quarks y los gluones dentro del protón. Se puede pensar que esta energía de interacción "compensa la diferencia de masa", aunque sería igual de bueno decir que un protón NO está formado por solo tres quarks. Más bien se compone de muchos pares de quarks-anti-quarks y gluones encima de los cuales se encuentran tres quarks "extra" : u, u, y d.
nos lleva a la siguiente pregunta:
Pregunta : ¿Es el campo de Higgs responsable de sólo el 1% de la masa del protón (a través de estos tres quarks "extra" )?
El siguiente comentario de @hft:
Estás en algo allí, pero es difícil decir exactamente. Se puede pensar que el Higgs es responsable de generar todos los términos de masa de quarks en el QCD Lagrangian, pero no genera ninguna masa asociada con la energía de interacción por E/c^2. Aunque creo que es un poco más complicado que esto.
pide una respuesta adecuada a la pregunta anterior.
En pocas palabras, sí.
Incluso si consideramos la masa de los tres quarks que componen un protón, solo representaría (como máximo) el 1% de la masa de lo que medimos para un protón completo. Esto se debe a las fluctuaciones en el campo de gluones.
Ahora, no entraré en detalles, pero básicamente este campo de gluones está siempre presente y solo está ausente en el área de los pares o tríos de quarks. (Estos se llaman tubos de flujo cuántico, tema para otro momento). Básicamente, es toda esta energía del campo fluctuante, que constantemente crea y destruye partículas virtuales, lo que representa la mayor parte de la masa de un protón.
qmecanico
usuario81619