Ist der Higgs-Mechanismus in QCD notwendig?

Wie wir wissen, wird der Higgs-Mechanismus in das Standardmodell eingeführt, um die Massen der Eichbosonen, der Leptonen und der Neutrinos (vielleicht?) zu erklären. Der Higgs-Mechanismus ist wegen der Eichsymmetrie und der chiralen Symmetrie notwendig, um Massen in die elektroschwache Theorie einzuführen.

Aber ist der Higgs-Mechanismus in der QCD noch notwendig? Es scheint, dass es bei der QCD keine chirale Symmetrie gibt, so dass die Masse des Quarks nicht null sein muss. Und andererseits scheint das Gluon masselos zu sein (vielleicht irre ich mich? Masse des Protons). Es scheint, als ob der Higgs-Mechanismus in QCD nicht erforderlich ist.

Stimmt mein Verständnis? Vielen Dank!

Quarks sind Dubletten - eine Masse ist nach wie vor durch su2 verboten. Sie haben vielleicht gehört, dass Hadronenmasse hauptsächlich von einer so starken Dynamik herrührt, was richtig ist.
@HuaWei Ja, Gluonen sind masselos.
@innisfree Aber ist SU(2) in QCD notwendig? Genau wie QED können wir ein massives Dirac-Feld ohne Higgs-Mechanismus haben.
Quarks interagieren zB mit W-Bosonen. Es ist notwendig, dass sich Quarks in linkshändigen su2-Dubletts befinden, was eine explizite Masse vor dem Symmetriebruch verbietet
(Linkshänder) Quarks gehorchen auch der schwachen Wechselwirkung, und Z 0 , W ± sind die Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung.
@innisfree Vielen Dank! Ich vergesse die CKM-Dinge ... Aber wenn wir die elektroschwache Wechselwirkung für reine QCD nicht berücksichtigen, ist es notwendig, dass reine QCD chirale Symmetrie hat?
@Trimok Vielen Dank! Aber wenn wir die elektroschwache Wechselwirkung für reine QCD nicht berücksichtigen, ist es notwendig, dass reine QCD chirale Symmetrie hat?
Quantenchromodynamik ist genial!

Antworten (1)

Das hängt wirklich davon ab, was Sie als notwendig bezeichnen.

Wenn Sie alles komplett vergessen S U ( 2 ) L (z. B. in einem alternativen Universum ohne schwache Wechselwirkungen). Dann sind Massenterme im Lagrange für Quarks und Leptonen durch keine Symmetrie verboten und man bräuchte das Higgs-Feld nicht, um die Masse der Quarks oder des Elektrons zu erzeugen.

Nun, in UNSEREM Universum interagieren all diese Teilchen schwach und dann sind Massenterme verboten und Sie brauchen das Higgs, um Quarks und Leptonen Massen zu geben.

Die Masse des Protons hingegen hat sehr wenig mit dem Higgs zu tun. Bedenken Sie, dass die leichten Quarks, aus denen das Proton besteht, eine Polmasse von wenigen MeV (2 bis 4 MeV) haben, während das Proton selbst eine Masse von ~900 MeV hat. Woher kommt die zusätzliche Masse?

Die Antwort ist Bindungsenergie. Die Quarks interagieren sehr stark und die Masse des Protons ist die Kombination der drei echten Quarks plus einer ganzen Menge virtueller Quarks und Gluonen. Selbst wenn wir kein Higgs hätten und die Masse all dieser Typen Null wäre, würde sich die Protonenmasse nicht wesentlich ändern.

Da der größte Teil der sichtbaren Masse im Universum aus Protonen und Neutronen besteht, ist es ein Trugschluss zu sagen, dass das Higgs-Feld „für die gesamte Masse verantwortlich ist“. Sie ist sicherlich für die Masse der Elementarteilchen verantwortlich, aber die QCD erzeugt „unsere Masse“. Wenn jemand überprüfen möchte, was sich ändern würde, wenn wir Higgs nicht hätten, gibt es ein gutes Papier von Chris Quigg ( http://arxiv.org/pdf/0901.3958v2.pdf ), das auch eine tiefere Diskussion über Massenerzeugung enthält per QCD.

Ist der Higgs-Mechanismus in QCD notwendig?
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