Form des Coulombschen Gesetzes vor dem elektroschwachen Phasenübergang

Ich habe über den elektroschwachen Phasenübergang im frühen Universum nachgedacht und habe einige Fragen zur Form des Coulombschen Gesetzes während dieser Epoche.

So wie ich es verstehe, waren vor dem elektroschwachen Phasenübergang die elektromagnetischen und schwachen Kräfte noch als eine Kraft vereint. Das Higgs hatte noch keinen VEV ungleich Null erhalten, und die drei W Teilchen, die den Erzeugern von entsprechen S U ( 2 ) , und das B das entspricht dem Generator von U ( 1 ) , waren noch masselos. Hier wird mein Verständnis verwirrt: Ist es der Fall, dass die elektroschwache Kraft von all diesen Teilchen vermittelt wurde, dh dass es eine weitreichende Kraft war, die von vier masselosen Eichbosonen vermittelt wurde? Wenn ja, können wir ein klassisches Ergebnis ableiten, das so etwas wie dem Coulombschen Gesetz für die elektroschwache Wechselwirkung (für zB zwei Elektronen) entspricht? Als sehr naive Vermutung könnte ich mir vorstellen, dass es wie das Coulombsche Gesetz aussieht, aber die elektrische Ladung durch eine Kombination aus schwachem Isospin und / oder Hyperladung ersetzt wird.

Also meine Fragen sind:

  1. Ist das obige Bild im Wesentlichen richtig? Ich würde mich freuen, wenn jemand meine eventuellen Missverständnisse korrigieren könnte.
  2. Welches Eichboson(en) war/sind mit dieser vereinten elektroschwachen Kraft verbunden? Die drei masselos W ' S , und das B ?
  3. Lässt sich die Form der elektroschwachen Wechselwirkung während dieser Epoche (damaliges 'Coulomb'sches Gesetz') auf Baumebene ableiten? Wenn nicht, können wir eine fundierte Vermutung anstellen?

Antworten (1)

Die Antwort hier von Emilio zeigt, wie man das Coulombsche Gesetz aus der Maxwell-Gleichung ableitet. Hier werden zwei Fragen beantwortet und hier , wie das Coulombsche Gesetz aus der Quantenelektrodynamik hervorgeht.

Die Frage wird also auf den Fall vor der Symmetriebrechung reduziert, der alle SU(3)xSU(2)xU(1)-Symmetrien hat, aber wo die ausgetauschten Bosonen Nullmasse haben, und auch alle Teilchen in der Teilchentabelle. Ladungen sind aber immer noch da, Elektronen und Quarks usw., es sind nur die Massen, die betroffen sind. Da Massen nicht in die oben verlinkten Ableitungen eingehen, sollte es keinen Unterschied zur Anziehung oder Abstoßung für die entsprechenden Ladungen und das entsprechende Potential geben, imo.

Danke für die Antwort! Ich finde das Argument nicht ganz zufriedenstellend, aber ich bin mir nicht sicher, ob ich weiß warum :). Vielleicht ist die Frage, die ich stellen wollte, eher so etwas wie "phänomenologisch, was bedeutet es zu sagen, dass Elektromagnetismus und die schwache Kraft als die elektroschwache Kraft im frühen Universum kombiniert wurden?" Es gab keine Photonen, nur BBosonen, die sich später mit einer Komponente des WFeldes zu Photonen vereinigten. Es muss sicherlich einen beobachteten Unterschied in der Wechselwirkung der elementaren Leptonen geben! Könnte ich das als separate Frage posten?
Der Wikipedia-Artikel en.wikipedia.org/wiki/Electroweak_interaction zeigt zwei sehr unterschiedliche Lagrange-Operatoren für die elektroschwache Kraft vor und nach dem Symmetriebrechen: Geben diese zwei verschiedenen Lagrange-Operatoren auf Baumebene wirklich denselben Ausdruck für zwei Elektronen, die aneinander streuen?
Quantenzahlen gehen beim Übergang nicht verloren, die Elektronen interagieren mit dem masselosen u(1)-Teil und die schwache Wechselwirkung mit dem schwachen Wechselwirkungsteil, wodurch die Leptonenzahlen erhalten bleiben usw. Die Gruppenalgebra ist dieselbe. Es sind nur die Massen, die nach dem Symmetriebrechen erscheinen, und ich habe nicht gesehen, dass Massen an der Ableitung der Coulomb-Kraft aus der Feldtheorie beteiligt waren (ich kann mich irren, da ich kein Theoretiker bin und möglicherweise etwas übersehe).
Form des Coulombschen Gesetzes vor dem elektroschwachen Phasenübergang
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