¿Puede la masa ser causada por partículas sin masa en un estado ligado?

Leí esta pregunta acerca de que la masa es luz moviéndose en otra dimensión. Tengo una idea algo similar. ¿La masa no puede ser generada por partículas sin masa en un estado ligado? Lo que significaría que las partículas de espín 1/2 sin masa se encuentran en un estado ligado. Podrían formar quarks y leptones masivos. Por supuesto, la interacción tiene que ser enorme. Pero no veo ninguna dificultad fundamental. Las partículas de espín 1/2 sin masa se describen mediante espinores de Weyl y se pueden construir campos de calibre. Una especie de fuerza de color pero mucho más fuerte.
Todas las partículas se moverían a la velocidad de la luz, y las masas de las familias de materia explicadas. Incluso podría ser que haya cantidades iguales de materia y antimateria. ¿Podría ser?

Respuestas (1)

Tengo una idea algo similar. ¿La masa no puede ser generada por partículas sin masa en un estado ligado? Lo que significaría que las partículas de espín 1/2 sin masa se encuentran en un estado ligado. Podrían formar quarks y leptones masivos. Por supuesto, la interacción tiene que ser enorme. Pero no veo ninguna dificultad fundamental.

Sí. La mayor parte de la masa del protón y el neutrón (lo que significa la mayor parte de su masa) no proviene de la masa de los quarks, sino de la energía de enlace de los quarks debido a la fuerza fuerte.

El "confinamiento" es el fenómeno por el cual no observamos quarks y gluones libres; las interacciones fuertes significan que los quarks y los gluones siempre aparecen en estados ligados sin una carga neta de color.

De hecho, uno de los Problemas del Premio del Milenio es mostrar que la teoría de Yang-Mills tiene una "brecha de masa". Perturbativamente , la teoría de Yang-Mills solo tiene partículas sin masa. Pero debido a las interacciones entre los gluones, se forman estados ligados masivos ( "bolas de pegamento" ).

Las partículas de espín 1/2 sin masa se describen mediante espinores de Weyl y se pueden construir campos de calibre. Una especie de fuerza de color pero mucho más fuerte.

No hay necesidad de tener una fuerza diferente, la fuerza fuerte (color) hace exactamente lo que describiste arriba.

Todas las partículas se moverían a la velocidad de la luz,

Debe tener cuidado aquí: las partículas libres sin masa viajan a la velocidad de la luz, pero los estados unidos con masa no lo hacen. Debido al confinamiento, no espera ver nunca partículas libres en QCD.

y las masas de las familias de materia explicadas.

El confinamiento explica la masa de las partículas de materia en el sentido de que podría calcular la masa del protón a partir de los primeros principios, suponiendo que ya conoce la masa de los quarks (consulte, por ejemplo, https://arxiv.org/abs/0906.3599 ). Sin embargo, no explica las masas de leptones y quarks debido al mecanismo de Higgs.

Incluso podría ser que haya cantidades iguales de materia y antimateria. ¿Podría ser?

Esto contradiría la asimetría materia-antimateria observada en nuestro Universo. Pero la asimetría materia-antimateria es un tema aparte del confinamiento.

+1: solo para enfatizar lo que ya dijiste, la mayor parte de la materia que vemos no proviene del mecanismo de Higgs. :)
@DvijD.C. En efecto :)
"Sin embargo, no explica las masas de leptones y quarks debido al mecanismo de Higgs". Pero, ¿y si los propios quarks y leptones están hechos de tres partículas sin masa, como los nucleones están hechos de quarks o las bolas de gluones de gluones? Podría haber cantidades iguales de materia y sus anti.
@Felicia Su comentario plantea dos problemas. Primero, si bien no hay evidencia experimental de esto hasta la fecha, los quarks y los leptones podrían estar hechos de componentes más fundamentales. De hecho, la teoría del "tecnicolor" es muy similar a lo que está describiendo en su comentario (pero es difícil de hacer consistente con los datos del LHC). El segundo problema es la asimetría entre materia y antimateria . Esta asimetría es un hecho observado sobre nuestro Universo, por lo que debemos explicar la asimetría, no la simetría.
Si las partículas y antipartículas sin masa se distribuyen uniformemente entre los quarks y los leptones (para tener en cuenta que las cargas eléctricas positivas y negativas están en las mismas cantidades y los quarks están coloreados), solo habría una asimetría aparente.
@Felicia Hmm. No entiendo cómo obtendrías una asimetría aparente si tienes una distribución equitativa de partículas y antipartículas; me parece que lo que estás diciendo implicaría que debería haber un número igual de partículas de materia y antimateria en el Universo. Pero si cree que tiene una explicación de la asimetría bariónica en el Universo, ¡escríbala y publíquela! Este es uno de los principales problemas abiertos de la física.
Bien, supongamos que un electrón contiene tres antis de C (cargado), un quark up, dos C y U (sin carga), el quark down, un anti C y dos anti U, y el neutrino, tres U. Distribúyalos entre protones y neutrones, y listo
@Felicia Suena un poco como el modelo Rishon
@NiharKarve ¿Los rishons no tienen masa?
@Felicia Solo he leído los documentos vinculados en wikipedia, y no estaba familiarizado con los rishons. Mi impresión es que el modelo se basa solo en la simetría, no en la dinámica, por lo que la idea no es un modelo completo que especifique si los rishons no tienen masa o son masivos, solo una propuesta de cuáles serían sus cargas para reproducir las cargas de quarks y leptones. . Habiendo dicho eso, creo que podría implementar la idea con rishons masivos o sin masa, y no haría mucha diferencia.
@Andrew Pero los masivos no explicarían la masa. Si ese hipercolor causa hiperinteracciones, servirá.
@Felicia Lo que estás describiendo (el origen de toda masa es la energía vinculante) es esencialmente la idea del tecnicolor. Es una buena idea, pero difícil de cuadrar con los datos del LHC, que soporta el Modelo Estándar. En el modelo estándar, parte de la masa (en realidad, la mayor parte) proviene de la energía de enlace, pero parte de la masa proviene del mecanismo de Higgs. Un Higgs-ing similar podría ocurrir en el modelo de Rishon. Sin embargo, ni el tecnicolor ni el mecanismo de Higgs explican el patrón particular de masas que observamos. Y ninguno de los modelos explica la asimetría materia-antimateria.
@Andrew Pero en el modelo rison hay cantidades iguales de materia y antimateria. Si considera un electrón, un neutrino, un protón y un neutrón, hay cantidades iguales de partículas y antipartículas. Cuento 12 risons y 12 anti risons. También podrían haberse combinado con positrones, antineutrinos, antineutrones y antiprotones.
¿Y por qué debería necesitar un mecanismo de Higgs si la interacción une a los sin masa? El Higgs también podría ser una combinación de risones. Seis, por ejemplo, para dar comportamiento escalar. Incluso la W y la Z podrían ser compuestos. Lo que significa que la interacción débil no es fundamental, como la antigua fuerza nuclear (piones).
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