MARKUS KLUTE: Bine ați
revenit la 8.701.
În
prelegerea anterioară, am văzut
cum bosonii gauge,
bosonul W și Z dobândesc masă,
în timp ce fotonul
rămâne fără masă,
prin mecanismul Higgs.
Am introdus un nou câmp,
un nou câmp complex dublet,
câmpul Higgs,
care apoi a spart,
prin valoarea de așteptare a vidului
, simetria.
Și apoi, prin
cuplarea la bosonii gauge,
au dobândit masă.
Dreapta.
Dar trebuie să găsim și o
soluție pentru fermioni.  Nu
puteți adăuga pur și simplu o
masă de fermion pe Lagrangian.
Asta s-ar schimba, sau
asta ar putea încălca, rupe,
invarianta gabaritului.
Deci, cum facem asta?
Facem asta într-un
mod foarte asemănător,
chiar mai ușor.
Dar înainte de a ne uita
la modul în care se face acest lucru, să
aruncăm o privire asupra
maselor în sine.
Este spectaculos.
Cuarcul de top este cel
mai greu fermion al nostru cunoscut.
Are o masă de aproximativ 172 GeV.
Tau are o masă de 1,7 GeV.
Muonul este cu un
ordin de mărime
mai ușor, cu 0,1 GeV.
Și pentru electron,
trebuie să mergem la 0,51 MeV.
BINE?
Și nici nu am
încercat să înțelegem,
sau nu am fost capabili
să măsurăm, de fapt,
masele de neutrini.
Vom vorbi despre neutrini într-
una din prelegerile următoare.
Deci aici aveți șase
ordine de mărime.
Și trebuie să mergeți
mai departe aici pentru a
găsi neutrinii
la această scară de masă.
Deci trebuie să avem un
mecanism de dăruire a masei care să
permită acest spectru larg
de mase să apară.
Și
mecanismul ad-hoc foarte simplu
care a fost introdus
în modelul standard
este unul în care particulele interacționează pur și simplu
cu câmpul Higgs.
Deci avem câmpul nostru Higgs aici.
Să presupunem că
intră o particulă de stânga.
Și interacțiunea
cu câmpul Higgs
o transformă într-o
particulă de dreapta.
Acest lucru este puțin
simplificat, dar ceea ce
facem aici este
pur și simplu introducerea unor termeni
în Lagrangian
care nu fac altceva.
Transformăm
particulele noastre stângaci,
prin interacțiunea
cu câmpul Higgs,
în dreptaci și
invers.
Și trebuie să facem asta
pentru particulele de tip sus
și pentru particulele de tip jos.
Deci, iată o altă viziune asupra acestui lucru.
Forța aici este masa
particulei peste
valoarea așteptată a vidului.
Acest număr de aici, acest
număr, acest lambda d,
este așa-numita
cuplare Yukawa.
Și acele cuplari Yukawa se
schimbă acum de la fermion la fermion.
Fiecare fermion vine cu
propriul cuplaj Yukawa.
Este practic un
parametru liber în teoria noastră
în modelul standard.
Deci, în loc să vorbim despre
masele fiind parametri liberi,
vorbim despre cuplarea
la câmpul Higgs
ca parametru liber.
Dar ei sunt unul și același.  În
regulă.
Deci asta a fost destul de
simplu.
Este un simplu cuplaj;
introduceți acest termen ad-hoc
și apoi sperați că
este bine
realizat în natură.
Și veți vedea
că acesta este într-adevăr
cazul pentru unii dintre
fermioni mai târziu.