Wechselwirkung Licht mit Higgsfeld
- Ersteller Sebastian Hauk
- Erstellt am
TomS
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Das behauptest du ohne Beleg.
Siehe unten Arbeiten, die exakt das Gegenteil besagen *)
Tatsächlich ist es wohl so, dass die Eigenschaften von nc (= 3) und nf (≤ 6, je nach Skala des Prozesses) abhängen. Das weiß man schon aus der Störungstheorie (die für das Confinement aber untauglich ist)
Als Resultat des Goldstone Mechanismus.
Chiral symmetry breaking - Wikipedia
Bestimmt verwechsle ich das, ich habe ja nur darüber gearbeitet
Die Masse der Quarks ist ggü. der QCD-Skala (als Effekt der Brechung der Skaleninvarianz) so klein, dass sie in vielen Fällen als masselos betrachtet werden; man nennt das den chiralen Limes: 0 ~ mu,d ≪ ΛQCD ~ 200 MeV. Diverse Eigenschaften der QCD hängen davon nicht oder nicht wesentlich ab.
Das habe ich auch nicht behauptet.
Aber wenn die Temperatur des QGP absinkt, kommt es zu Hadronisierung, und ich kenne kein Argument, dass dies für masselose Quarks nicht zutreffen sollte.
Es geht nicht um eine Zeit. Confinement und Hadronisierung hängen von der Energieskala ab. Man misst das am LHC.
*)
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Rainer
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soweit ich sehe, steht da genau, was ich sage:
Aufgrund des Higgs-Mechanismus verleiht die spontane Symmetriebrechung den Eichbosonen ihre Masse, und es treten ebenso viele massive Eichbosonen wie Goldstone-Bosonen auf. Daher spricht man auch von den zu den Eichbosonen korrespondierenden Goldstone-Bosonen.
Oberhalb der Higgstemperatur verleiht der Higgs Mechanismus den Teilchen nämlich KEINE Masse.
Was soll denn diese Eristik schon wieder? NIEMAND außer Dir spricht bisher über Temperaturen unterhalb der Higgstemperatur.
Ich sollte Deine Posts wirklich nicht mehr lesen. Immer wieder Trivialitäten, die NICHTS mit dem Thema zu tun haben. (so interessant diese auch sein mögen)
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TomS
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Hier wird ausführlich vorgerechnet, warum das Higgsfeld nicht an das elektromagnetische Feld koppelt:
Das wurde natürlich geeignet konstruiert. Man wusste, dass das Photon masselos ist. Man wusste, dass für die schwache WW massebehaftete W-Bosonen notwendig sind. Man konnte aus Experimenten einige freie Parameter bestimmen. Daraus folgten dann weitere Vorhersagen – wobei eine der wichtigsten sicher die Existenz des Z° war, das aufgrund der vorliegenden Erkenntnisse nicht enthalten sein musste.
Das wurde natürlich geeignet konstruiert. Man wusste, dass das Photon masselos ist. Man wusste, dass für die schwache WW massebehaftete W-Bosonen notwendig sind. Man konnte aus Experimenten einige freie Parameter bestimmen. Daraus folgten dann weitere Vorhersagen – wobei eine der wichtigsten sicher die Existenz des Z° war, das aufgrund der vorliegenden Erkenntnisse nicht enthalten sein musste.
ralfkannenberg
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Hallo Rainer,
warum betrachtest Du nur "passende" Teilfälle ? Man sollte alle betrachten und idealerweise lassen sich alle mit der gleichen Formel beschreiben. Natürlich kann es dann Spezialfälle geben, die man vereinfacht berechnen kann.
Auch hierzu eine Episode aus meinem Studium, Übungsaufgabe in der Physik: wir sollten da irgendetwas thermodynamisches für 0°C und für 200°C berechnen und die Formel war natürlich der reinste Kraftausdruck, eine Summe aus zwei unübersichtlichen Termen.
Dann meinte der Assistent: ok, 0°C ist ungefähr absoluter Nullpunkt, also 0 K, worauf einer der beiden Kraftausdrücke zu 0 wurde und der Rest einfach zu berechnen war; und 200°C ist ungefähr unendlich, worauf der andere der beiden Kraftausdrücke weil da die Temperatur im Nenner stand zu 0 wurde und der Rest wieder einfach zu berechnen war.
Es juckte mir ja in den Fingern, aber ein Studienkollege, auch Mathematik, kam mir zuvor: er habe da eine Frage ...
Der Assistent meinte dann trocken: selbstverständlich, machen Sie eine Taylor-Reihe und ich werde es mir auch anschauen, aber ich sage Ihnen schon jetzt - das Ergebnis wird nicht signifikant anders ausfallen.
Kurz und gut: ich bin kein Fan von Näherungen und bevorzuge die exakte Formel. Sonst müssen wir (die Kollegen der Physik überlassen solche "Betrachtungen" in der Regel uns) zeigen, wann man welche Näherung mit welcher Genauigkeit anwenden darf. Aber natürlich bewundern wir die Physiker, die typischerweise eine sehr gute Intuition haben, wann man wie approximieren darf und wann eben nicht.
Freundliche Grüsse, Ralf
TomS
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Dann mal los …
Yang-Mills & The Mass Gap - Clay Mathematics Institute
Experiment and computer simulations suggest the existence of a "mass gap" in the solution to the quantum versions of the Yang-Mills equations. But no proof of this property is known.
www.claymath.org
TomS
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Der Abschnitt ist Quatsch.
Masselose Goldstone-Bosonen resultieren aus der Brechung einer globalen Symmetrie, hier der chiralen Flavor-Symmetrie der QCD, mit den Pionen als Goldstone-Bosonen.
Der Higgs-Effekt entspricht dagegen einem "dynamischen Fixieren" einer lokalen Eichsymmetrie, hier der elektro-schwachen Symmetrie. Diese ist – auch wenn man das immer wieder liest – nicht gebrochen. Der Rotationssymmetrie des Higgs-Feldes im Mexican Hat kann keine physikalische Anregungen – also kein Goldstone-Boson – entsprechen.
Beides ist jedenfalls unähnlicher als viele Erklärungen suggerieren, und beides hat im Standardmodell letztlich nichts miteinander zu tun – zwei verschiedene Symmetrien, und verschiedene betroffene Teilchen.
Man versteht den Unterschied evtl. wie folgt: Betrachten wir ein eindimensionales Problem mit einem Potential V(x). Aus irgendeinem Grund möchten wir das in der komplexen Ebene darstellen, d.h. wir definieren z=x+iy und V(|z|). Außerdem legen wir fest, dass wir immer nur eine Bewegungen in Richtung a+ib betrachten wollen – wobei jeder für sich a und b frei festlegen darf. Das ist der Fall des Higgs-Mechanismus.
Nun betrachtet wir ein zweidimensionales Problem mit einem speziellen Potential V(|z|). Im Gegensatz zu oben sind immer alle Richtungen zulässig. An manchen Punkten und in manche Richtungen ist der Gradient des Potentials Null. Das ist der Fall des Goldstone-Mechanismus.
Im ersten Fall ist das Problem eindimensional, die zweite Dimension ist künstlich. Im zweiten Fall ist das Problem tatsächlich zweidimensional.
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Rainer
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Mag sein.
Solange das Higgsfeld den Teilchen keine Masser verleiht, gibt es jedenfalls keine Pionen oder andere Mesonen.
Ich betrachte gar keine Teilfälle, sondern ich habe eine Frage beantwortet.
Naja gut, wenn diese ebenfalls masselos sind, dann haben sie auch keine Bindungsenergie oder Selbstenergie oder interne kinetische Energie. Schwer vorstellbar für ein zusammmengesetztes Teilchen. Das sieht mir eher wie ein echtes Elementarteilchen aus.
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TomS
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Das ist falsch; siehe oben die Referenzen.
Hast du eine Quelle für deine Behauptung?
TomS
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Es sind tatsächlich masselose gebundene Zustände, keine Elementarteilchen.
Es gibt übrigens eine großes Forschungsgebiet, das sich damit befasst: https://en.wikipedia.org/wiki/Chiral_perturbation_theory
Es gibt übrigens eine großes Forschungsgebiet, das sich damit befasst: https://en.wikipedia.org/wiki/Chiral_perturbation_theory
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Rainer
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Du meinst also zwei Quarks, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen ohne Relativgeschwindigkeit zueinander?
TomS
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So klassisch darfst du dir das nicht vorstellen.
Es ist ein gebundener Zustand der QCD, zu dem insbs. u- und d-Quarkfelder beitragen.
TomS
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Es gibt mehrere Beispiele für Quantenfeldtheorien, die SU(N)-Farbsymmetrie und einen chiralen Grenzfall mit masselosen Fermionen aufweisen, und für die näherungsweise oder sogar exakte (!) nicht-perturbative Lösungen mit gebundenen Fermion-Antifermion-Zustände ähnlich den Mesonen bekannt sind.
Supersymmetrische QCD (SQCD)
4-dim.; SU(N)-Eichsymmetrie sowie Flavor-Symmetrie für Quarks und Squarks
Seiberg-Duality, Confinement, gebundene meson-artige Zustände.
Gross-Neveu-Modell
2-dim.; SU(N)-Symmetrie mit direkter Fermion-Fermion-WW werden; in 2D (im large-N limit) exakt lösbar; dynamische Massenerzeugung, gebundene Fermion-Antifermion-Zustände, mittels Bosonisierung erhält man die Meson-Felderoperatoren exakt aus den Fermion-Antifermion-Stromoperatoren.
1+1 dim. QCD (QCD2)
2-dim.; SU(N)-Eichsymmetrie; aufgrund des Fehlens transversaler Gluonen einfacher zu lösen; Confinemt durch direkte Ausintegration der longitudinalen Eichfelder; gebundene Fermion-Antifermion-Zustände; chirale Symmetriebrechung im chiralen Grenzfall.
(Habe ich selbst untersucht)
Nambu–Jona-Lasinio (NJL)-Modell
4-dim.; ähnlich Gross-Neveu-Modell, jedoch nicht exakt lösbar; gebundene Fermion-Antifermion-Zustände, dynamischen Massenerzeugung, chiralen Symmetriebrechung im chiralen Grenzfall; kein Confinement.
Wess-Zumino-Witten-Modell (WZW)
2-dim.;
(kenne ich mich nicht wirklich aus, ähnliche Phänomene wie oben)
Supersymmetrische QCD (SQCD)
4-dim.; SU(N)-Eichsymmetrie sowie Flavor-Symmetrie für Quarks und Squarks
Seiberg-Duality, Confinement, gebundene meson-artige Zustände.
Gross-Neveu-Modell
2-dim.; SU(N)-Symmetrie mit direkter Fermion-Fermion-WW werden; in 2D (im large-N limit) exakt lösbar; dynamische Massenerzeugung, gebundene Fermion-Antifermion-Zustände, mittels Bosonisierung erhält man die Meson-Felderoperatoren exakt aus den Fermion-Antifermion-Stromoperatoren.
1+1 dim. QCD (QCD2)
2-dim.; SU(N)-Eichsymmetrie; aufgrund des Fehlens transversaler Gluonen einfacher zu lösen; Confinemt durch direkte Ausintegration der longitudinalen Eichfelder; gebundene Fermion-Antifermion-Zustände; chirale Symmetriebrechung im chiralen Grenzfall.
(Habe ich selbst untersucht)
Nambu–Jona-Lasinio (NJL)-Modell
4-dim.; ähnlich Gross-Neveu-Modell, jedoch nicht exakt lösbar; gebundene Fermion-Antifermion-Zustände, dynamischen Massenerzeugung, chiralen Symmetriebrechung im chiralen Grenzfall; kein Confinement.
Wess-Zumino-Witten-Modell (WZW)
2-dim.;
(kenne ich mich nicht wirklich aus, ähnliche Phänomene wie oben)
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Bernhard
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Typo: Wess-Zumino-Witten: https://en.wikipedia.org/wiki/Wess–Zumino–Witten_model . Ich sass bei JW einmal in einer Vorlesung über sein minimales supersymmetisches Modell. Ein damaliger Freund hatte bei ihm eine Diplomarbeit über Quantengruppen geschrieben.
Bernhard
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Danke. JW gehörte damals schon zur "Prominenz" und er hatte dementsprechend viele Diplomanden und vermutlich auch Doktoranden. Ich hatte damals keinen rechten Zugang zu seinen Themen, wollte ihn aber trotzdem mal gesehen haben
.BTW: Zweitgutachter meiner Diplomarbeit war übrigens H. Fritzsch. Der kannte angeblich R. Feynman noch recht gut persönlich.
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Rainer
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Dann sollte Dir ja die Hagedorn Temperatur etwas sagen.
Du widersprichst Dir innerhalb von drei Wörtern selbst.
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TomS
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Ja.
Wir reden aber nicht zwingend von der Hochtemperaturphase; in der gibt es natürlich keine gebundenen Hadronen mehr. Aber das schließt ja in der Niedertemperaturphase der QCD (ohne Berücksichtigung des Higgs) keine gebundenen Zustände masseloser Quarks aus (bezieht man das Higgs mit ein, erhalten die Quarks eine kleine Masse, und auch die Massen der gebundenen Zustände werden korrigiert).
Wie das?
TomS
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Das who is who
