¿Es necesario el mecanismo de Higgs en QCD?

Como sabemos, el mecanismo de Higgs se introduce en el modelo estándar para explicar las masas de los bosones de calibre, los leptones y los neutrinos (¿quizás?). El mecanismo de Higgs es necesario para introducir masas en la teoría electrodébil debido a la simetría de calibre y la simetría quiral.

Pero, ¿sigue siendo necesario el mecanismo de Higgs en QCD? Parece que no hay simetría quiral en QCD, por lo que la masa del quark no tiene que ser cero. Y por otro lado, el gluón parece no tener masa (¿tal vez me equivoco? masa de protón). Parece que el mecanismo de Higgs no es necesario en QCD.

¿Es correcto mi entendimiento? ¡Muchas gracias!

los quarks son dobletes: su2 sigue prohibiendo una masa. Es posible que haya escuchado que la masa de hadrones proviene principalmente de dinámicas tan fuertes, lo cual es correcto.
@HuaWei Sí, los gluones no tienen masa.
@innisfree ¿Pero es necesario SU (2) en QCD? Al igual que QED, podemos tener un campo de dirac masivo sin el mecanismo de Higgs.
Los quarks interactúan con, por ejemplo, el bosón W. es necesario que los quarks estén en dobletes su2 zurdos, lo que prohíbe una masa explícita antes de la ruptura de la simetría
Los quarks (zurdos) también obedecen a la interacción débil, y Z 0 , W ± son los bosones de calibre de la interacción débil.
@innisfree ¡Muchas gracias! Olvidé las cosas de CKM ... Pero si no consideramos la interacción electrodébil, para QCD puro, ¿es necesario que QCD puro tenga simetría quiral?
@Trimok ¡Muchas gracias! Pero si no consideramos la interacción electrodébil, para QCD puro, ¿es necesario que QCD puro tenga simetría quiral?
¡La cromodinámica cuántica es increíble!

Respuestas (1)

Eso realmente depende de lo que llames necesario.

Si te olvidas por completo de todo S tu ( 2 ) L (por ejemplo, en un universo alternativo sin interacciones débiles). Entonces, los términos de masa en el Lagrangiano para quarks y leptones no están prohibidos por ninguna simetría y no necesitarías el campo de Higgs para generar la masa de los quarks o del electrón.

Ahora, en NUESTRO universo, todas esas partículas interactúan débilmente y luego los términos de masa están prohibidos y necesitas el Higgs para dar masas a los quarks y leptones.

La masa del protón, por otro lado, tiene muy poco que ver con el Higgs. Considere que los quarks ligeros que componen el protón tienen una masa polar de unos pocos MeV (2 a 4 MeV), mientras que el protón mismo tiene una masa de ~900 MeV. ¿De dónde viene la masa extra?

La respuesta es la energía de enlace. Los quarks interactúan muy fuertemente y la masa del protón es la combinación de los tres quarks reales más un montón de quarks y gluones virtuales. Incluso si no tuviéramos Higgs y las masas de todos esos tipos fueran cero, la masa del protón no cambiaría mucho.

Dado que la mayor parte de la masa visible del universo está formada por protones y neutrones, es un poco una falacia decir que el campo de Higgs "es responsable de toda la masa". Ciertamente es responsable de la masa de las partículas elementales, pero QCD es lo que genera "nuestra masa". Si alguien quiere comprobar qué cambiaría si no tuviéramos el Higgs, hay un buen artículo de Chris Quigg ( http://arxiv.org/pdf/0901.3958v2.pdf ), que también tiene una discusión más profunda sobre la generación en masa. por QCD.

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