¿Las partículas elementales con masa inercial son en realidad partículas compuestas?

En el modelo estándar, los electrones, muones y taus son partículas elementales, es decir, no están compuestos por partículas más fundamentales. Pero después de ver este video de YouTube animado por un científico real, se hacen varias declaraciones a partir de las 9:20 ", que no encajan del todo con mi comprensión actual del modelo estándar. Por lo que entiendo, el presentador dice :

  1. Una partícula "tiene" 2 tipos de masa: la masa gravitacional adquirida a través de interacciones gravitatorias con la materia y la masa inercial adquirida a través de interacciones con los campos de Higgs.
  2. Las partículas elementales no tienen masa inercial. Por eso no experimentan el tiempo y pueden moverse a la velocidad de la luz.
  3. Las partículas que pueden decaer u oscilar entre estados, por ejemplo, el cambio de quiralidad de los electrones, son partículas compuestas.
  4. Un electrón masivo en realidad está compuesto por un electrón levógiro y un antipositrón levógiro, ambos sin masa por sí solos, al igual que las partículas elementales reales.

Mi conclusión aquí es que los muones y taus, que pueden desintegrarse, tampoco son partículas elementales.

Aunque no lo mencionó, estoy bastante seguro de que no está hablando del modelo estándar. Entonces, ¿de qué modelo está hablando? ¿O me estoy perdiendo algo y entendí mal todo?

El video de YouTube es del canal PBS Space Time y se titula "El origen de la materia y el tiempo", lanzado el 27 de enero de 2016. Su presentador es Matt O'Dowd, un astrofísico.

Relacionado/posible duplicado: physics.stackexchange.com/q/274858/50583 , ya que muestra la misma confusión sobre "compuesto" y "poder decaer"
Comentario menor a la publicación (v2): considere mencionar explícitamente el autor, el título, etc. del video de YouTube, para que sea posible reconstruir el enlace en caso de que se rompa.
@safesphere: su artículo habla sobre la mezcla de electrones y antipositrones. Lo leeré más seriamente más tarde y veré si aclara lo que el anfitrión trató de explicar.
4. Parece que han entendido mal la ecuación de Dirac y los espinores de Weyl diestros y zurdos.

Respuestas (2)

Creo que el video tiene la intención de abordar el modelo estándar. Sin embargo, me confundí alrededor de las 9:40, aproximadamente a la misma hora que tú. Aunque el video presenta una visión general correcta de la relatividad, creo que los editores del video necesitan volver a escribir el segmento que comienza alrededor de las 9:40. En resumen, el video parece tener algunos datos incorrectos hacia el final.

Es difícil precisar exactamente dónde se vuelven confusos los hechos, y es difícil para mí señalar exactamente qué es lo que se dice que está mal: la explicación del narrador es completamente cualitativa en ese punto, y explicaciones completamente cualitativas como esta son difíciles de criticar por precisión, independientemente de que sean correctos o no.

Pero en cualquier caso, podría ayudar un poco si doy un comentario punto por punto sobre los cuatro puntos que enumeras:

Punto 1:

Una partícula "tiene" 2 tipos de masa: la masa gravitacional adquirida a través de interacciones gravitatorias con la materia y la masa inercial adquirida a través de interacciones con los campos de Higgs.

Si la masa inercial es o no la misma masa que la masa gravitacional (en todos los sentidos) es, en última instancia, un problema sin resolver. Todas las mediciones astrofísicas de esta pregunta indican que son las mismas en la medida en que nuestros instrumentos pueden decir, pero a los físicos de alta energía aún les gusta reflexionar sobre el tema. Mi punto en esto es que los animo a que no se dejen llevar pensando que son cosas mediblemente diferentes.

Punto 2:

Las partículas elementales no tienen masa inercial. Por eso no experimentan el tiempo y pueden moverse a la velocidad de la luz.

Esta es una parte en la que el video que mencionas simplemente tiene sus hechos completamente erróneos. Por un lado, la física de alta energía distingue entre "masa desnuda" (antes de que ocurra cualquier tipo de acoplamiento de Higgs) y masa invariante (la masa en reposo de partículas que observamos en un laboratorio). Sin embargo, incluso con esta distinción, nadie afirma realmente que ninguna partícula fundamental no tenga masa (excepto el fotón, por supuesto).

Punto 3:

Las partículas que pueden decaer u oscilar entre estados, por ejemplo, el cambio de quiralidad de los electrones, son partículas compuestas.

En aras de la simplicidad y la brevedad, voy a decir que oscilar o descomponerse en otras partículas realmente no se relaciona con ser una partícula fundamental versus una compuesta. También se podría pensar que una partícula fundamental "decae" aniquilándose a sí misma y dejando en su lugar dos nuevas partículas.

Todas las refutaciones anteriores hacen que el punto #4 sea discutible.

¡Disfruté tu publicación! Gracias.

Entonces, ¿está de acuerdo conmigo en que esta parte del video es muy confusa :) Las explicaciones del video pueden provenir de una teoría que amplía el modelo estándar y gana popularidad entre los físicos de alta energía. A ver si alguien más sabe de estas cosas.

Hay muchos conceptos erróneos aquí:

Una partícula "tiene" 2 tipos de masa: la masa gravitacional adquirida a través de interacciones gravitatorias con la materia y la masa inercial adquirida a través de interacciones con los campos de Higgs.

La masa no se adquiere, es inherente a los cuatro vectores que describen una partícula elemental o los cuatro vectores de un compuesto de partículas elementales.

La masa adquirida en el momento de ruptura de la simetría en la generación de materia en el universo es única e invariable y caracteriza a las partículas.

Las partículas elementales no tienen masa inercial. Por eso no experimentan el tiempo y pueden moverse a la velocidad de la luz.

El concepto de masa inercial está fuera de uso en la física de partículas, aunque existe como la cantidad de "masa relativista" . Para una partícula (o un sistema) en reposo es lo mismo que la masa en reposo o masa invariable, es decir, la "longitud" de los cuatro vectores que describen la partícula (o sistema de partículas).

Esta es la tabla de partículas elementales, están representadas por un punto, no por un volumen, y la mayoría tienen masa en reposo y no pueden alcanzar la velocidad de la luz:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Las partículas que pueden decaer u oscilar entre estados, por ejemplo, el cambio de quiralidad de los electrones, son partículas compuestas.

Incorrecto, se voltea pero siguen siendo partículas puntuales con masa.

Un electrón masivo en realidad está compuesto por un electrón levógiro y un antipositrón levógiro, ambos sin masa por sí solos, al igual que las partículas elementales reales.

Esto es completamente confuso y erróneo. Un electrón es un electrón y se puede medir en el laboratorio.

Bueno, tu resumen malinterpreta la física de partículas, no sé sobre el video porque no lo estoy viendo.

Bueno, lo que explicaste es principalmente lo que entendí antes de ver el video anterior. Entonces, mi punto es realmente sobre descubrir las declaraciones en el video de qué teoría.
@OOEngineer: No creo que el video discuta alguna teoría alternativa. Hacia el final, algunas de las cosas que se dicen simplemente no son correctas.
OK bastante justo :)
@OOEngineer dices "animado por un científico real" y gracias por alertarme de que incluso los científicos pueden estar pontificando tonterías fuera de su campo específico. A veces, buscando enlaces instructivos relevantes, he encontrado esta serie de videos y es bueno saber que tengo que ver lo que dice hasta el final antes de respaldarlo con un enlace en una respuesta.
@annav: De nada. Pero para ser justos, aunque ya se disculpa públicamente por decir tonterías una o dos veces cuando habla de cosas fuera de su campo de especialización, la mayoría de los videos de esta serie están muy bien hechos y en su mayoría van al grano. Y como todo en la vida, siempre es mejor verificar los datos dos veces para asegurarse de que obtuvo buena información de todos modos. Es solo que la mayoría de la gente no se molesta...