¿Masa de electrones de la interacción "similar a Higgs" con el bosón ZZZ?

El mecanismo consiste en transferir componentes del campo de Higgs a componentes longitudinales del$Z$y$W^\pm$. Esto conservó los grados de libertad del campo de Higgs al transferirlos a la componente longitudinal de estas partículas de calibre.

Una vuelta$1$partícula con masa tiene tres posibles proyecciones de su espín$m~=~(-1,~0,~1)$. El$m~=~\pm 1$corresponden al giro proyectado a lo largo del impulso en las configuraciones izquierda y derecha. El giro$m~=~0$caso significa que el giro está en un marco donde no tiene proyección a lo largo del impulso. Esto solo puede ocurrir si es posible estar en el marco de reposo de la partícula. Eso significa que debe tener una masa. Esto también significa que el campo de calibre tiene, además de dos direcciones longitudinales, su campo se puede alinear, también hay un componente longitudinal. .

Una onda longitudinal es tal que para energía suficientemente alta su componente longitudinal puede viajar más rápido que la luz. Esta es la razón por la que era evidente que algo andaba mal con las teorías cuánticas de campos con bosones de calibre masivos. Engelbert y Higgs encontraron una salida a este problema haciendo que los bosones de calibre no tuvieran masa a una energía suficientemente alta, pero que a una energía más baja adquirieran masa con el campo de Higgs.

El campo de Higgs es un par de campos dobletes

$$\phi^+~=~\left(\matrix{H^+\cr H^0}\right),~\phi^-~=~\left(\matrix{H^-\cr h^0}\right).$$ La derivada covariante del campo de Higgs $\partial_\mu\phi^a~+~ig\epsilon^{abc}A^b_\mu\phi^c$acopla los bosones de Gauge al campo de Higgs. A baja energía el tensor de norma sale $\frac{1}{2}m^2A^2$términos para un bosón masivo, y el $H^\pm,~H^0$se absorben los componentes o bosones de Goldstone. En pocas palabras, así es como la interacción débil se vuelve mediada por bosones masivos, $Z^0$para la corriente neural débil y $W^\pm$para cambiar el sabor de la corriente cargada. El restante $h^0$es la partícula de Higgs detectada en 2012.

Para los fermiones las cosas son más fenomenológicas. para el fermión$\psi$hay términos de acoplamiento propuestos con el campo de Higgs con términos lagrangianos

$${\cal L}_y~=~g\bar\psi H\psi,$$ llamados Yukawa Lagrangianos. Estos están matizados de alguna manera. Sin embargo, con la red QCD se cree que algo como esto debe dar masa a los quarks, por lo que la masa de los hadrones no se debe solo a la brecha de masa QCD. Por supuesto, los electrones y otros leptones, incluidos los neutrinos, tienen masa. Sin embargo, dada la diminuta masa de los neutrinos y la gran masa del top quark, esto tiene una enorme variedad de constantes de acoplamiento.