El uso exitoso de la teoría de Yang-Mills para describir las interacciones fuertes de las partículas elementales depende de una sutil propiedad mecánica cuántica llamada "brecha de masa" como sabemos: las partículas cuánticas tienen masas positivas, aunque las ondas clásicas viajan a la velocidad de luz.
Ahora, mi pregunta es, esta propiedad ha sido descubierta experimental y computacionalmente; pero ¿cómo se puede entender desde un punto de vista teórico?
Una verdadera comprensión teórica de la brecha de masa de Yang-Mills es un gran problema abierto en física y matemáticas; de hecho, es uno de los siete problemas del premio del Milenio, expresado de la siguiente manera:
Demuestre que para cualquier grupo de calibre simple compacto , existe una teoría de Yang-Mills no trivial sobre y tiene una brecha de masa .
Si bien el problema se establece de forma general para cualquier grupo de calibre compacto simple , para el caso de , la interacción fuerte, una prueba aún no se ha mostrado.
Para comprender el problema en sí, consulte la descripción oficial . La brecha de masa en sí se puede entender que el hamiltoniano no tiene espectro en . Una consecuencia clave es que,
para algunos . Por lo tanto, la brecha de masa puede entenderse no solo físicamente en términos del contenido de la teoría del campo, sino también en términos del comportamiento de las correlaciones que tienen implicaciones geométricas, es decir, la extensión de la teoría a otras cuatro variedades.
Para una elaboración del estado del problema y más información, consulte aquí .
El uso exitoso de la teoría de Yang-Mills para describir las interacciones fuertes de las partículas elementales...
¿Quién dice que tiene éxito? La fuerza nuclear sigue siendo uno de los problemas sin resolver de la física : "¿Cuál es la naturaleza de la fuerza nuclear que une protones y neutrones en núcleos estables e isótopos raros? ¿Cuál es el origen de patrones simples en núcleos complejos?" Las fuerzas entre quarks y gluones no compensan eso. Especialmente cuando los gluones en los hadrones ordinarios son virtuales y nunca hemos visto un quark libre.
depende de una propiedad mecánica cuántica sutil llamada "brecha de masa" como sabemos: las partículas cuánticas tienen masas positivas, a pesar de que las ondas clásicas viajan a la velocidad de la luz.
En mi humilde opinión, las partículas cuánticas como el electrón tienen una masa positiva, mientras que las ondas electromagnéticas no tienen masa debido a E = mc² . Como dijo Einstein, "la masa de un cuerpo es una medida de su contenido de energía" . Cuando atrapas un fotón sin masa en una caja de espejos, aumentas la masa de ese sistema. Cuando abres la caja, es un cuerpo radiante que pierde masa. Ver https://arxiv.org/abs/1508.06478 por van der Mark y (no el Nobel) 't Hooft. Piense en el momento del fotón como la resistencia al cambio de movimiento de una onda que se mueve linealmente en c. Piense en la masa adicional de la caja del espejo como resistencia al cambio de movimiento de una onda que da vueltas y vueltas en c. En cuanto a la brecha de masa, consulte Wikipedia :
"la brecha de masa es la diferencia de energía entre el estado de energía más bajo, el vacío, y el siguiente estado de energía más bajo. La energía del vacío es cero por definición y suponiendo que todos los estados de energía se pueden considerar como partículas en ondas planas , la brecha de masa es la masa del más ligero".
No es una buena idea hacer suposiciones en física. Un electrón es un espinor. Podemos difractar electrones. La naturaleza ondulatoria de la materia no está en duda. Pero un electrón no te pasa en c como un fotón. Echa un vistazo al artículo de Hans Ohanian de 1984, ¿qué es el giro? La producción de pares funciona como lo hace y el electrón tiene la masa que tiene por una buena razón. Sin embargo, eso no es parte del modelo estándar.
Ahora, mi pregunta es, esta propiedad ha sido descubierta experimental y computacionalmente; pero ¿cómo se puede entender desde un punto de vista teórico?
Mirando fuera del modelo estándar. En particular, diría que es importante apreciar que el espacio tiene propiedades particulares asociadas con las ondas electromagnéticas E=hf. Y que en los orbitales atómicos los electrones existen como ondas estacionarias. Entonces, la brecha de masa se refiere a la forma en que en la producción de pares se forma una onda electromagnética en un espinor de onda estacionaria de espín ½ llamado electrón. El modelo estándar no le dice nada sobre esto, por lo que termina en una situación atrapada. Para comprender algo en el modelo estándar, debe comprender algo que no está en el modelo estándar y posiblemente esté en conflicto con él.
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