힉스 질량은 얼마나됩니까?
몸무게를 재면 $45$킬로그램. 이제 질량을 두 가지 범주로 분류하고 있습니다. 먼저 내가 가진 에너지로 인한 질량. 그것은 운동, 잠재력 및 쿼크 위치 에너지 등을 의미합니다. 다른 범주는 입자와 Higgs 필드의 상호 작용으로 인한 질량입니다. 쿼크 위치 에너지로 인한 질량이 아니라 입자와 힉스 장과의 상호 작용으로 인한 질량을 알고 싶다고 가정 해 봅시다. 어떻게해야합니까?
답변
사람이 할 수있는 정확한 계산은 없습니다. 규모의 추정치 (봉투 뒷면)를 원한다면 Cosmas의 답으로 충분합니다.
우선, 질량은 기본 입자가 Higgs 필드 와 상호 작용하는 수준에서 논의되는 수준에서 보존 된 양 이 아닙니다 . 질량은 당신을 나타내는 4 개의 벡터 의 길이 입니다 .
둘째, 45kg의 질량은 질량이 보존 된 양인 고전적인 역학 질량에서 비롯됩니다 . .
이 두 가지는 어떻게 화해합니까? 힉스 장과 상호 작용하는 대부분의 기본 입자는 양성자와 중성자라고하는 고정 된 4 개의 벡터 질량으로 결합 상태로 묶여 있고, 그 질량은 불변이므로 질량이 보존되고 하나는 매우 좋은 정확도는 당신의 몸을 구성하는 양성자 + 중성자의 수를 찾는데, Higgs 장은 이러한 결합 상태 수준에서 상호 작용하지 않습니다.
여러분의 일부는 전자로 구성되어 있으며, 그것들은 기본 입자이며, 그 질량은 힉스 장의 존재와 전기 약한 대칭 의 파괴로 인한 것입니다. . 전자 질량은 우주적 시간에 되찾았고 , 고정되어 있고, 그것이 당신을 행복하게한다면 힉스 장 때문이라고 부를 수 있지만, 한번 일어난 일입니다. 이제 비디오 에서 전자의 고유 질량으로 인해 45kg의 질량이 13.5grms라고 추정 할 수 있습니다. 또한 특수 상대성 이론으로 정확하려면 양성자와 중성자의 4 개 벡터에 전자의 4 개 벡터를 추가해야하지만 , 질량이 고정되어있는 결합 된 원자 전체 를 고려하는 것은 간단합니다. 보존 된 수량.
따라서 질량의 보존과 안정성을 허용하는 것은 기본 입자의 핵과 원자로의 안정된 구성에 대한 양자 기계적 결합입니다.
따라서 여러분이 예상하는 백분율은 계산할 수 없습니다. "양성자 질량이 힉스 장에 얼마나 의존하는지에 대한 훨씬 더 간단한 질문조차도 대답 할 수 없습니다. 왜냐하면 이 기사에서 볼 수 있듯이 양성자는 결합 상태 를 생성하기 위해 무수한 4 개의 벡터가 추가 된 복잡한 결합 상태 이기 때문 입니다. Cosmas의 % 추정치도 통계적으로 적용됩니다.)
Higgs는 약 0.45kg의 질량을 "활성화"합니다.
다음은 엔벨로프 계산의 뒷면이며, 페르미가 불필요한 것을 먼저 제거하는 방법입니다. 요점을 정교화하고 정의하는 데 평생이 걸릴 수 있습니다.
Higgs Yukawa 커플 링이 보는 것은 전자의 질량, 0.5MeV, 그리고 당신의 업, 2.2 MeV 및 다운, 4.7MeV, 쿼크 의 현재 질량입니다 . (WP와 대부분의 비디오는 이것이 관련된 핵의 작은 부분이라는 것을 상기시켜줍니다. 그 무게의 대부분은 QCD에서 키랄 대칭이 깨져서 "glue &$q\bar q$ 쌍 ", 여기에서 제외).
당신은 주로 물과 유기 분자이며 잠재적 인 재는 그다지 중요하지 않습니다. 그래서 여러분이 평균적으로 산소와 같은 것으로 가정 해 봅시다. 따라서 평균 양성자와 중성자입니다. 따라서 여러분의 핵은 기복이 똑같이 혼합되어 있습니다. 그래서 여러분의 산소 원자에서 힉스 유도 질량의 비율은 다음과 같습니다.$$ \frac{8(0.5+3\times 2.2+3\times 4.7)}{16000}\approx 1\%, $$그래서 힉스는 약 0.45kg의 질량을 "활성화"합니다. 원하는 경우 원소 구성과 세부 사항을 가지고 놀 수 있지만 이것은 내가 당신이 요구하고 있다고 생각하는 조잡한 순서입니다.