Forma de la ley de Coulomb antes de la transición de fase electrodébil

He estado pensando en la transición de fase electrodébil en el universo primitivo y tengo algunas preguntas sobre la forma de la ley de Coulomb durante esa época.

Según tengo entendido, antes de la transición de fase electrodébil, las fuerzas electromagnética y débil todavía estaban unidas como una sola fuerza. El Higgs aún no había obtenido un VEV distinto de cero, y los tres W partículas que corresponden a los generadores de S tu ( 2 ) , y el B que corresponde al generador de tu ( 1 ) , eran todavía sin masa. Aquí mi comprensión se vuelve confusa: ¿es el caso de que la fuerza electrodébil estuvo mediada por todas estas partículas, es decir, que fue una fuerza de largo alcance mediada por cuatro bosones de calibre sin masa? Si es así, ¿podemos derivar un resultado clásico que corresponda a algo así como la ley de Coulomb para la interacción electrodébil (por ejemplo, dos electrones)? Como una suposición muy ingenua, podría imaginar que se parece a la ley de Coulomb, pero con la carga eléctrica reemplazada por alguna combinación de isospín débil y/o hipercarga.

Entonces mis preguntas son:

  1. ¿Es la imagen de arriba esencialmente correcta? Agradecería si alguien pudiera corregir cualquier concepto erróneo que pueda tener.
  2. ¿Cuál fue/fueron los bosones de medida asociados con esta fuerza electrodébil unida? Los tres sin masa W ′ s , y el B ?
  3. ¿Se puede derivar la forma de la interacción electrodébil durante esa época ('ley de Coulomb' en ese momento) a nivel de árbol? Si no, ¿podemos hacer una conjetura educada?

Respuestas (1)

La respuesta aquí de Emilio muestra cómo derivar la ley de Coulomb a partir de la ecuación de Maxwell. Hay dos preguntas respondidas aquí y aquí cómo surge la ley de Coulomb de la electrodinámica cuántica.

Entonces, la pregunta se reduce al caso anterior a la ruptura de la simetría, que tiene todas las simetrías SU(3)xSU(2)xU(1), pero donde los bosones intercambiados tienen masa cero, y también todas las partículas en la tabla de partículas. Sin embargo, las cargas todavía están allí, los electrones y los quarks, etc., solo las masas se ven afectadas. Como las masas no entran en las derivaciones, vinculadas anteriormente, no debería haber diferencia en la atracción o repulsión para las cargas apropiadas y el potencial correspondiente, en mi opinión.

¡Gracias por la respuesta! No encuentro el argumento completamente satisfactorio, pero no estoy seguro de saber por qué :). Tal vez la pregunta que pretendía hacer es algo así como 'fenomenológicamente, ¿qué significa decir que el electromagnetismo y la fuerza débil se combinaron como la fuerza electrodébil en el universo primitivo?' No había fotones, solo Bbosones que luego se combinaron con un componente del Wcampo para formar fotones. ¡Seguramente debe haber alguna diferencia de observación en la interacción de los leptones elementales! ¿Podría publicar eso como una pregunta separada?
El artículo de wikipedia en.wikipedia.org/wiki/Electroweak_interaction muestra dos Lagrangianos muy diferentes para la fuerza electrodébil antes y después de la ruptura de la simetría: ¿estos dos Lagrangianos diferentes realmente dan la misma expresión a nivel de árbol para dos electrones que se dispersan entre sí?
Los números cuánticos no se pierden en la transición, los electrones interactuarán con la parte de masa cero u(1) y la interacción débil con la parte de interacción débil conservando los números de leptones, etc. El álgebra de grupos será el mismo. Son solo las masas las que aparecen después de la ruptura de la simetría, y no vi que las masas participen en la derivación de la teoría del campo de la fuerza de Coulomb (puedo estar equivocado porque no soy un teórico y puedo estar pasando por alto algo).
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