Virtuelles Higgs-Boson?

Ja, es gibt "virtuelle" Higgs-Bosonen. Ein virtuelles Teilchen ist nicht wirklich ein Teilchen, sondern eine Welligkeit/ Störung in einem Feld . Ein virtuelles Elektron ist also eine Welle im Elektronenfeld. Ein virtuelles Higgs ist eine Welle im Higgs-Feld. Virtuelle Partikel sind nur ein praktisches konzeptionelles Modell zur Beschreibung von Feldstörungen in Form von Partikeln.

Matt Strassler hat hier eine ziemlich anständige populärwissenschaftliche Beschreibung virtueller Teilchen . Gestatten Sie mir, einige Sätze selektiv zu zitieren:

Der Begriff „virtuelles Teilchen“ ist ein endlos verwirrendes und verwirrendes Thema für den Laien und sogar für den Laien. [$\dots$] Der beste Weg, sich diesem Konzept zu nähern, ist, glaube ich, zu vergessen, dass Sie jemals das Wort „Teilchen“ in dem Begriff gesehen haben. Ein virtuelles Teilchen ist überhaupt kein Teilchen. Es bezieht sich genau auf eine Störung in einem Feld, das kein Teilchen ist.

Virtuelle Partikel tauchten auf, als Feynman-Diagramme zum Leben erweckt wurden.

Eine Arbeitsdefinition ist, dass ein virtuelles Teilchen eine interne Linie in einem Feynman-Diagramm ist: sein Vierervektor ist nicht durch die Masse des Teilchens eingeschränkt, es ist ein masseloser Vierervektor, der alle anderen Quantenzahlen des Teilchens trägt. Deshalb spricht man auch von „off mass shell“, Elektronen Photonen etc.

Hier ist ein Higgs-Austauschdiagramm

In diesem Diagramm ist die Higgs-Linie, wenn sich die Hülle außerhalb der Masse befindet, virtuell und trägt zum Querschnitt des Kanals, aber nicht zur Higgs-Boson-Verstärkung in den Plots der invarianten Masse der ausgehenden Teilchen bei. Wenn der Phasenraum für die Materialisierung geeignet ist, dh beim Massenauftritt des Bosons, kann es als real betrachtet werden und wird zur ankommenden Linie, die in virtuelles W+ und W- zerfällt, die dann in reale Teilchen zerfallen.

Sie können "virtuell" als ein Werkzeug zum Verständnis der Kontinuität betrachten, die das Feynman-Diagramm in Kurzform darstellt und für uns vereinfacht, damit wir nicht ohne einen Anker in der Realität durch Kaskaden von Integralen waten. Ob wir von einem "echten" Higgs oder einem virtuellen Teilchen ausgehen, hängt von den Konstanten ab, die in die Integrationsgrenzen, die verfügbare Energie und die Quantenzahlbilanzen eingehen.

Im speziellen Fall des Higgs ist der Beitrag von Higgs-Austauschdiagrammen zu üblichen Wirkungsquerschnitten winzig, da es bei üblichen Wechselwirkungen normalerweise weit von der Schale entfernt ist (z. B. das erste gezeigte Diagramm, ee-Streuung) und es auch schwach wechselwirkt. nicht der Berechnung wert, wann ein Photon ausgetauscht werden kann.

Wenn Sie ein Streuereignis mit Partikeln haben, die IN und OUT gehen, senden wir die IN-Partikel und messen die OUT-Partikel. Ein virtuelles Partikel ist einfach jedes Partikel, das zu dem Ereignis beiträgt, das sich nicht im IN- oder OUT-Zustand befindet, dh es wird während des Ereignisses erzeugt und zerstört. Der Grund, warum solche Teilchen existieren können, liegt an Quantenfluktuationen der Felder (wie dem Higgs- oder Photonenfeld).

Jedes Teilchen, das mit dem Higgs-Feld interagiert, kann während Streuereignissen virtuelle Higgs-Bosonen emittieren und absorbieren. Dies geschieht auf ähnliche Weise, indem virtuelle Photonen emittiert und von anderen Teilchen absorbiert werden.

Es gibt noch viel mehr Details, die hier besprochen werden könnten, es ist ein interessantes Thema! Aber ich hoffe, das (und die anderen Antworten) haben geholfen.