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Generación masiva

En física teórica , un mecanismo de generación de masa es una teoría que describe el origen de la masa a partir de las leyes más fundamentales de la física . Los físicos han pro...

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En física teórica , un mecanismo de generación de masa es una teoría que describe el origen de la masa a partir de las leyes más fundamentales de la física . Los físicos han propuesto diversos modelos que defienden diferentes perspectivas sobre el origen de la masa. El problema es complejo porque la función principal de la masa es mediar la interacción gravitatoria entre los cuerpos, y ninguna teoría de la interacción gravitatoria es compatible con el Modelo Estándar de la física de partículas, actualmente muy popular .

Existen dos tipos de modelos de generación de masa: modelos sin gravedad y modelos que involucran la gravedad.

Fondo

Teoría electrodébil y el Modelo Estándar

El mecanismo de Higgs se basa en un potencial de campo escalar que rompe la simetría , como el cuártico . El Modelo Estándar utiliza este mecanismo como parte del modelo de Glashow-Weinberg-Salam para unificar las interacciones electromagnéticas y débiles . Este modelo fue uno de los varios que predijeron la existencia del bosón escalar de Higgs .

Modelos sin gravedad

En estas teorías, al igual que en el propio Modelo Estándar , la interacción gravitatoria no interviene o no desempeña un papel crucial.

Technicolor

Los modelos Technicolor rompen la simetría electrodébil a través de interacciones de gauge, que originalmente se modelaron en cromodinámica cuántica . [ 1 ] [ 2 ]

Mecanismo de Coleman-Weinberg

El mecanismo de Coleman-Weinberg genera masa a través de la ruptura espontánea de simetría. [ 3 ]

Otras teorías

Modelos gravitacionales

  • Los modelos extradimensionales sin Higgs utilizan la quinta componente de los campos de gauge en lugar de los campos de Higgs. Es posible producir una ruptura de la simetría electrodébil imponiendo ciertas condiciones de contorno en los campos extradimensionales, aumentando la escala de ruptura de la unitariedad hasta la escala de energía de la dimensión extra. [ 13 ] [ 14 ] Mediante la correspondencia AdS/QCD, este modelo puede relacionarse con modelos tecnicolor y con modelos UnHiggs , en los que el campo de Higgs es de naturaleza no partícula . [ 15 ]
  • Calibre de Weyl unitario . Si se añade un término gravitacional adecuado a la acción del modelo estándar con acoplamiento gravitacional, la teoría se vuelve localmente invariante de escala (es decir, invariante de Weyl) en el calibre unitario para el SU(2) local. Las transformaciones de Weyl actúan multiplicativamente sobre el campo de Higgs, por lo que se puede fijar el calibre de Weyl exigiendo que el escalar de Higgs sea una constante. [ 16 ]
  • Preón y modelos inspirados en preones como el modelo de cinta de partículas del Modelo Estándar de Sundance Bilson-Thompson , basado en la teoría de trenzas y compatible con la gravedad cuántica de lazos y teorías similares. [ 17 ] Este modelo no solo explica el origen de la masa, sino que también interpreta la carga eléctrica como una magnitud topológica (torsiones transportadas en las cintas individuales) y la carga de color como modos de torsión.
  • En la teoría del vacío superfluido , las masas de las partículas elementales surgen de la interacción con un vacío físico , de manera similar al mecanismo de generación de brecha en los superfluidos . [ 18 ] El límite de baja energía de esta teoría sugiere un potencial efectivo para el sector de Higgs que es diferente del del Modelo Estándar, pero produce la generación de masa. [ 19 ] [ 20 ] Bajo ciertas condiciones, este potencial da lugar a una partícula elemental con un rol y características similares al bosón de Higgs .

Referencias

  1. ↑ Steven Weinberg (1976), "Implicaciones de la ruptura de simetría dinámica", Physical Review D , 13 (4): 974–996 , Bibcode : 1976PhRvD..13..974W , doi : 10.1103/PhysRevD.13.974 .S. Weinberg (1979), "Implicaciones de la ruptura de simetría dinámica: un apéndice", Physical Review D , 19 (4): 1277–1280 , Bibcode : 1979PhRvD..19.1277W , doi : 10.1103/PhysRevD.19.1277 .
  2. ↑ Leonard Susskind (1979), "Dinámica de la ruptura espontánea de simetría en la teoría de Weinberg-Salam", Physical Review D , 20 (10): 2619–2625 , Bibcode : 1979PhRvD..20.2619S , doi : 10.1103/PhysRevD.20.2619 , OSTI 1446928 . 
  3. ↑ Weinberg, Erick J. (15 de julio de 2015). "Mecanismo de Coleman-Weinberg" . Scholarpedia . 10 (7): 7484. Bibcode : 2015SchpJ..10.7484W . doi : 10.4249/scholarpedia.7484 . ISSN 1941-6016 . 
  4. ↑ Stancato, David; Terning, John (2009). "The Unhiggs". Journal of High Energy Physics . 0911 (11): 101. arXiv : 0807.3961 . Bibcode : 2009JHEP...11..101S . doi : 10.1088/1126-6708/2009/11/101 . S2CID 17512330 . 
  5. ↑ Falkowski, Adam; Perez-Victoria, Manuel (2009). "Observables de precisión electrodébiles y el Unhiggs". Journal of High Energy Physics . 0912 (12): 061. arXiv : 0901.3777 . Bibcode : 2009JHEP...12..061F . doi : 10.1088/1126-6708/2009/12/061 . S2CID 17570408 . 
  6. ↑ Dvali, Gia; Giudice, Gian F.; Gomez, Cesar; Kehagias, Alex (2011). "Completación UV por clasicización". Journal of High Energy Physics . 2011 (8): 108. arXiv : 1010.1415 . Bibcode : 2011JHEP...08..108D . doi : 10.1007/JHEP08(2011)108 . S2CID 53315861 . 
  7. ↑ Goldfain, E. (2008). "Bifurcaciones y formación de patrones en física de partículas: un estudio introductorio". EPL . 82 (1) 11001. Bibcode : 2008EL.....8211001G . doi : 10.1209/0295-5075/82/11001 . S2CID 62823832 . 
  8. ↑ Goldfain, E. (2010). "Dinámica de no equilibrio como fuente de asimetrías en física de altas energías" (PDF) . Revista electrónica de física teórica . 7 (24): 219– 234. Archivado del original (PDF) el 20 de enero de 2022. Recuperado el 10 de julio de 2012 .
  9. ↑ Calmet, X. (2011), "Interacciones débiles asintóticamente seguras", Modern Physics Letters A , 26 (21): 1571–1576 , arXiv : 1012.5529 , Bibcode : 2011MPLA...26.1571C , CiteSeerX 10.1.1.757.7245 , doi : 10.1142/S0217732311035900 , S2CID 118712775  
  10. ↑ Calmet, X. (2011), "Una visión alternativa de las interacciones electrodébiles", International Journal of Modern Physics A , 26 (17): 2855–2864 , arXiv : 1008.3780 , Bibcode : 2011IJMPA..26.2855C , CiteSeerX 10.1.1.740.5141 , doi : 10.1142/S0217751X11053699 , S2CID 118422223  
  11. ↑ Codello, A.; Percacci, R. (2009), "Puntos fijos de modelos sigma no lineales en d>2", Physics Letters B , 672 (3): 280– 283, arXiv : 0810.0715 , Bibcode : 2009PhLB..672..280C , doi : 10.1016/j.physletb.2009.01.032 , S2CID 119223124 
  12. ↑ Abbott, LF; Farhi, E. (1981), "¿Son fuertes las interacciones débiles?", Physics Letters B , 101 ( 1–2 ): 69, Bibcode : 1981PhLB..101...69A , CiteSeerX 10.1.1.362.4721 , doi : 10.1016/0370-2693(81)90492-5 
  13. ↑ Csaki, C.; Grojean, C.; Pilo, L.; Terning, J. (2004), "Hacia un modelo realista de ruptura de la simetría electrodébil sin Higgs", Physical Review Letters , 92 (10) 101802, arXiv : hep-ph/0308038 , Bibcode : 2004PhRvL..92j1802C , doi : 10.1103/PhysRevLett.92.101802 , PMID 15089195 , S2CID 6521798  
  14. ↑ Csaki, C.; Grojean, C.; Murayama, H.; Pilo, L.; Terning, John (2004), "Teorías de gauge en un intervalo: Unitaridad sin Higgs", Physical Review D , 69 (5) 055006, arXiv : hep-ph/0305237 , Bibcode : 2004PhRvD..69e5006C , doi : 10.1103/PhysRevD.69.055006 , S2CID 119094852 
  15. ↑ Calmet, X.; Deshpande, NG; He, XG; Hsu, SDH (2009), "Bosón de Higgs invisible, campos de masa continuos y mecanismo no Higgs", Physical Review D , 79 (5) 055021, arXiv : 0810.2155 , Bibcode : 2009PhRvD..79e5021C , doi : 10.1103/PhysRevD.79.055021 , S2CID 14450925 
  16. ↑ Pawlowski, M.; Raczka, R. (1994), "Un modelo conforme unificado para interacciones fundamentales sin campo de Higgs dinámico", Foundations of Physics , 24 (9): 1305– 1327, arXiv : hep-th/9407137 , Bibcode : 1994FoPh...24.1305P , doi : 10.1007/BF02148570 , S2CID 17358627 
  17. ↑ Bilson-Thompson, Sundance O.; Markopoulou, Fotini; Smolin, Lee (2007), "Gravedad cuántica y el modelo estándar", Classical and Quantum Gravity , 24 (16): 3975– 3993, arXiv : hep-th/0603022 , Bibcode : 2007CQGra..24.3975B , doi : 10.1088/0264-9381/24/16/002 , S2CID 37406474 . 
  18. ↑ V. Avdeenkov, Alexander; G. Zloshchastiev, Konstantin (2011). "Líquidos de Bose cuánticos con no linealidad logarítmica: autosostenibilidad y emergencia de extensión espacial". Journal of Physics B . 44 (19) 195303. arXiv : 1108.0847 . Bibcode : 2011JPhB...44s5303A . doi : 10.1088/0953-4075/44/19/195303 . S2CID 119248001 . 
  19. ↑ G. Zloshchastiev, Konstantin (2011). "Ruptura espontánea de simetría y generación de masa como fenómenos inherentes en la teoría cuántica no lineal logarítmica". Acta Physica Polonica B . 42 (2): 261– 292. arXiv : 0912.4139 . Bibcode : 2011AcPPB..42..261Z . doi : 10.5506/APhysPolB.42.261 . S2CID 118152708 . 
  20. ↑ Dzhunushaliev, Vladimir; G. Zloshchastiev, Konstantin (2013). "Modelo libre de singularidades de carga eléctrica en el vacío físico: extensión espacial no nula y generación de masa". Cent. Eur. J. Phys . 11 (3): 325– 335. arXiv : 1204.6380 . Bibcode : 2013CEJPh..11..325D . doi : 10.2478/s11534-012-0159-z . S2CID 91178852 .