Wie viel Higgs-Masse habe ich?

Wenn ich mich wiege, bin ich ungefähr 45 Kg. Jetzt klassifiziere ich die Masse in zwei Kategorien. Zuerst die Masse aufgrund der Energie, die ich habe. Es bedeutet kinetische, potentielle und Quarkpotentialenergie und so weiter. Die andere Kategorie ist die Masse aufgrund der Wechselwirkung von Teilchen mit dem Higgs-Feld. Nehmen wir an, ich möchte nicht die Masse wissen, die ich aufgrund der potenziellen Energie des Quarks habe, sondern aufgrund der Wechselwirkung des Teilchens mit dem Higgs-Feld. Wie gehe ich vor?

Genau dazu gab es ein Veritasium-Video: youtube.com/watch?v=Ztc6QPNUqls
Es gibt mir keine Antwort.

Antworten (2)

Das Higgs „ermöglicht“ etwa 0,45 kg Ihrer Masse.

Hier ist die Rückseite der Hüllkurvenberechnung, eine Praxis von Fermi, um das Unwesentliche zuerst zu eliminieren. Sie können ein Leben lang brauchen, um den Punkt zu verfeinern und zu definieren.

Was die Higgs-Yukawa-Kopplung in Ihnen sieht, ist die Masse des Elektrons, 0,5 MeV, und die aktuellen Massen Ihres Up-Quarks von 2,2 MeV und Down- Quarks von 4,7 MeV . (WP und die meisten Videos erinnern Sie daran, dass dies ein kleiner Bruchteil der beteiligten Nukleonen ist, deren Gewicht größtenteils auf das Brechen der chiralen Symmetrie in QCD zurückzuführen ist, "Glue & Q Q ¯ Paare", hier ausschließbar.)

Sie bestehen größtenteils aus Wasser und organischen Molekülen, und Ihre potenzielle Asche ist keine so große Sache. Nehmen wir also an, Sie wären im Durchschnitt so etwas wie Sauerstoff, also ein Durchschnitt aus Protonen und Neutronen, daher sind Ihre Nukleonen eine gleiche Mischung aus Höhen und Tiefen, also der Prozentsatz der Higgs-induzierten Masse in Ihrem Sauerstoffatom

8 ( 0,5 + 3 × 2.2 + 3 × 4.7 ) 16000 1 % ,
das Higgs "ermöglicht" also etwa 0,45 kg Ihrer Masse; Sie können mit elementarer Zusammensetzung und Details spielen, wenn Sie möchten, aber dies ist die grobe Größenordnung, nach der Sie fragen, nehme ich an.

Außerhalb des Themas: Ich würde es begrüßen, wenn Sie diese Frage beantworten könnten (die sich aus einer Antwort von mir ergab und ich nicht beantworten konnte). Ich bin gekommen, um mich auf Ihre Antworten zu verlassen. physical.stackexchange.com/questions/592645/…
Ich würde Andreas zustimmen. Das Vakuum ist ein aktives sprudelndes Medium, also ist es, wie der Verstand sagt, nicht wirklich leer ... es hat sogar eine Energiedichte, die messbar ist, wenn man die Schwerkraft einschaltet. Es ist nicht trivial wichtig für die Konsistenz der Theorie ...
ευχαριστώ γιά τα κολακευτικά λόγια...

Es gibt keine genaue Berechnung, die man machen kann. Wenn Sie eine Größenordnungsschätzung wünschen (Rückseite des Umschlags), sollte die Antwort von Cosmas ausreichen.

Zunächst einmal ist die Masse auf dem von Ihnen diskutierten Niveau, auf dem Elementarteilchen mit dem Higgs- Feld interagieren , keine Erhaltungsgröße . Masse ist die Länge des Vierervektors, der Sie repräsentiert .

Zweitens kommt Ihre Masse von 45 kg von der Masse der klassischen Mechanik, wobei die Masse eine Erhaltungsgröße ist. .

Wie sind diese beiden miteinander versöhnt? Dies liegt daran, dass die Mehrheit der Elementarteilchen, die mit dem Higgs-Feld interagieren, in gebundenen Zuständen mit einer festen Masse aus vier Vektoren, Protonen und Neutronen genannt, gebunden sind, und diese Massen unveränderlich sind, und daher die Masse erhalten bleibt, und man kann mit sehr viel Finden Sie mit guter Genauigkeit die Anzahl der Protonen + Neutronen, aus denen Ihr Körper besteht, und das Higgs-Feld interagiert nicht auf der Ebene dieser gebundenen Zustände.

Ein Teil von Ihnen besteht aus Elektronen, und sie sind Elementarteilchen, und ihre Masse ist auf die Existenz des Higgs-Felds und das Brechen der elektroschwachen Symmetrie zurückzuführen. . Die Elektronenmasse wurde zur kosmologischen Zeit zurückerlangt , und es ist fest, man kann es als auf das Higgs-Feld zurückzuführen bezeichnen, wenn es einen glücklich macht, aber es ist einmal passiert. Jetzt kann man aus dem Video abschätzen, dass Ihre Masse von 45 kg aufgrund der Eigenmasse der Elektronen 13,5 g beträgt. Um mit der speziellen Relativitätstheorie korrekt zu sein, sollte man außerdem die Vierervektoren dieser Elektronen zu den Vierervektoren der Protonen und Neutronen hinzufügen, aber es ist einfach, gebundene Atome als Ganzes zu betrachten, bei denen die Masse fest ist konservierte Menge.

Es ist also die quantenmechanische Bindung in stabile Konfigurationen von Elementarteilchen in Nukleonen und Atome, die die Erhaltung und Stabilität der Masse ermöglicht.

Daher sind die von Ihnen angestrebten Prozentsätze streng genommen nicht kalkulierbar. Sogar die viel einfachere Frage, "wie stark die Masse des Protons vom Higgs-Feld abhängt, kann nicht beantwortet werden, da das Proton ein komplizierter gebundener Zustand ist , wie in diesem Artikel zu sehen ist , mit unzähligen vier hinzugefügten Vektoren, um den gebundenen Zustand zu erzeugen. (Der 1 %-Schätzung von Cosmas würde statistisch ebenfalls zutreffen.)

Wirklich nette Antwort.
Gibt es einen Unterschied zwischen den beiden Massen? Der aus dem Higgs-Feld und der aus der Energie.
Die Massen aufgrund des Higgs-Mechanismus sind die der Elementarteilchen in der Tabelle des Standardmodells. Die Gesamtmasse hängt von der Länge der vier an der untersuchten Materie beteiligten Vektoren ab, die Summe der Masse der Elementarteilchen, aus denen die Materie besteht, ist eine untere Grenze für diese Länge. Die Masse in der E = M C 2 ist eine dritte Masse, die in der Teilchenphysik nicht mehr verwendet wird, da sie nicht Lorentz-invariant ist, von der Geschwindigkeit abhängt und bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit die scheinbare träge Masse ist.