Wie interagieren das Gluonenfeld und das Higgs-Feld miteinander? [Duplikat]

Es gibt keine Theorie, die darauf hindeutet, dass Gluonen Masse erzeugen (zumindest nicht im Sinne des Higgs-Feldes). Gluonen sind, wie jede andere Art von Teilchen, für die "kinetische Masse" von Objekten verantwortlich$m^2=p^2$. Aber sie erzeugen keine Masse durch spontane Symmetriebrechung, wie es das Higgs-Feld tut. Diese Teilchen sind sehr unterschiedlich, und ihr Beitrag zur Masse der übrigen Teilchen hat nichts miteinander zu tun; es ist ein ganz anderer Mechanismus.

Gluonen und Higgses interagieren nicht direkt, aber sie tun dies durch Schleifen (was im Allgemeinen nicht zu vernachlässigen ist).

Das Higgs-Feld koppelt nicht an die QCD-Eichbosonen oder -Gluonen in der gleichen Weise, wie sie es mit den tun$Z$Und$W^\pm$Felder der schwachen Wechselwirkung. Das Brechen der EW-Symmetrie bedeutet, dass die masselosen Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung, masselos bedeutet, dass ihre Freiheitsgrade transversal sind, Goldstone-Bosonen des Higgs-Feldes absorbieren und diese Freiheitsgrade zu Längsmoden der Bosonen werden. Elementare QFT zeigt, dass Felder mit Längsmoden massiv sind. Gluonen bleiben masselos.

Für die QCD-Gruppe$G~=~SU(3)$und eine Untergruppe davon$K$zu dem es spontan gebrochen wird, konstruieren die gebrochenen Generatoren den Nebenklassenraum$H = G/K$. Die gebrochenen Generatoren sind die axialen Symmetrien in der chiralen Symmetrie der Niedrigenergie-QCD,$SU(2)\times SU(2)/SU(2)_{isospin}$in einer gebrochenen Symmetrie, wobei die ungebrochenen Isospins sind. Stellen Sie sich dies als Modifizierung der ungebrochenen Symmetrie von QCD vor, um die gebrochene axiale Symmetrie hinter sich zu lassen.

Diese Niedrigenergie-QCD-Theorie, die die Theorie von Baryonen und Mesonen hervorbringt, ist eine Art Goldstone-Prozess. Dies sieht dem Higgs-Mechanismus bemerkenswert ähnlich. Tatsächlich erscheint das quartische Potential des Higgs-Feldes dem Lagrangian für ein nichtabelsches Yang-Mills-Eichfeld verdächtig ähnlich. Dies veranlasste Hitchens, das sogenannte Higgs-Bündel zu entwickeln, das aus einem Yang-Mills-Prinzip-Bündel plus einem dualen Skalarfeld besteht.

Unter der Annahme der Theorien, dass das Gluon-Feld und das Higgs-Feld beide für die Massezunahme von Teilchen verantwortlich sind,

Sie sind nicht. Das Higgs-Feld ist im Standardmodell der Teilchenphysik für die Masse von Elementarteilchen verantwortlich. Die Teilchen mit Nullmasse, wie das Photon und das Gluon, interagieren nicht direkt mit dem Higgs-Feld.

Wie würden beide gleichzeitig in derselben Welt existieren?

Einfach, da sie nicht interagieren

Wie würden sie miteinander interagieren?

In Feynman-Diagrammen, die Gluonen enthalten, die mit Fermionen in virtuelle Schleifen gehen, kann eine Wechselwirkung höherer Ordnung niedergeschrieben werden.

Das grundlegende Missverständnis liegt in der Annahme, dass ein bestimmtes Feld für die Existenz von Massen verantwortlich sein muss. Sie vergessen, dass in der speziellen Relativitätstheorie Massen aus der „Länge“ der Addition von zwei Vierervektoren entstehen. Somit kann das Pi0 mit einer Masse von 135 MeV in zwei Photonen der Masse Null zerfallen. Die vier addierten Vektoren dieser Photonen müssen so sein, dass sie sich zur unveränderlichen Masse des pi0 addieren .

Und warum ist nicht ein Feld allein dafür verantwortlich, dass Teilchen an Masse zunehmen?

Das Higgs-Feld ist für die Masse der Elementarteilchen des Standardmodells verantwortlich. Alle anderen gemessenen Massen zusammengesetzter Teilchen (Protonen, Neutronen, Pionen, ... der ganze Zoo von Resonanzen, Molekülen usw.) sind das Ergebnis komplizierter Vier-Vektor-Additionen, die die invariante Masse des Komplexes aufbauen.