Berechnung der Massendifferenz zwischen WWW und ZZZ-Bosonen

Naiverweise könnte man erwarten, dass die schwachen W-Vektorbosonen aufgrund der EM-Eigenenergie eine etwas höhere Masse als die Z haben, während das Gegenteil der Fall ist (80 vs. 91 Gev). Vermutlich aufgrund der starken Wechselwirkungen und vermittelt durch Quarks, da dies das einzige Teilchen ist, das an beide Wechselwirkungen gekoppelt ist, aber ich kann nirgendwo eine Diskussion darüber finden, auch nicht qualitativ. Kennt jemand welche?

Viele neuere Arbeiten beziehen sich auf die ATLAS- und CMS-Messungen der W-Masse, aber keine scheint diesen Punkt zu berühren. Und natürlich stimmen die Pionen mit der naiven Annahme überein, aber die Kaonen nicht, also ist vielleicht alles, was gesagt werden kann, so lange her, dass es in den heutigen Suchen nicht mehr auftaucht. Der prozentuale Unterschied ist im Fall der Vektorbosonen jedoch viel größer als bei den Mesonen.

W und Z erhalten ihre Massen aus der Kopplung mit dem Higgs-Feld, deshalb kommen in der Formel von Cosmas die Kopplungen g und g' vor.
Verwechseln Sie das Z nicht mit W 3 der Partner von W ± . Der W 3 mischt sich mit einem „Prä-Photon“ Y , das an eine schwache Hyperladung koppelt, um das Photon und Z zu ergeben, wie wir sie kennen.

Antworten (1)

Nein auf keinen Fall! Naiv, könnte man erwarten M W = M Z   cos ⁡ θ W < M Z , Wo θ W = arccos ⁡ G G 2 + G ' 2 ist der schwache Mischwinkel , der Kern der Logik des Standardmodells !

Geometrisch, M W ist die Basis und M Z die Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks des SM-Kopplungsraums,Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

g ist die su(2)-Kopplung und g' die Hyperladungskopplung. Die Hypotenuse ist immer größer als die Basis. In unserer Welt beträgt dieser Weinbergwinkel fast 30°.

In einer hypothetischen alternativen Welt mit sehr kleinem Weinberg-Winkel wäre die elektrische Ladung e im Wesentlichen die Hyperladung und dann wäre das Z nur geringfügig schwerer als das W.

Ich bin mir nicht ganz sicher, was Sie mit der EM-Selbstenergie eines neutralen Objekts oder mit starken Korrekturen im Sinn haben könnten; Es gibt schwere Quark-Loop- und Higgs-Strahlungskorrekturen für beide Eichboson-Propagatoren, aber sie sind klein ! Das dominante Ergebnis auf Baumebene ist hier, was es ist: eine experimentelle Zahl, die durch die EM-Ladung e und das g festgelegt ist , die in der Fermi-Konstante des β- Zerfalls enthalten sind, θ W = arcsin ⁡ e / G . Angesichts dieser Kopplungen ist das im Modell erwartete Massenverhältnis fest und natürlich genau richtig durch Beobachtung validiert.

Meine Intuition war, dass die EM-Selbstenergie der Ws (im Vergleich zu keiner für die Z) ihnen eine etwas höhere Masse verleihen sollte, wenn sie in einem zugegebenermaßen sehr naiven Modell echte Elementarteilchen ohne innere Struktur sind . Da der schwache Mischungswinkel aus dem Massenverhältnis berechnet wird, scheint er diese kontraintuitive Situation für mich nicht zu erklären oder zu motivieren, außer vielleicht, dass sie durch diese Formulierung nicht mehr als gleich sein können, nicht W > Z .
Entschuldigung, Sie haben sich geirrt: Ich erkläre im letzten Absatz, dass das Massenverhältnis eine Vorhersage ist , die auf dem gemessenen sin θ = e/g basiert, wobei g rückführbar ist G F . Da bleibt im SM keine Freiheit übrig . Das ist der springende Punkt des außergewöhnlichen Triumphs der SM und normalerweise an der Spitze der Punkte in deren Lehre!
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