如果希格斯机制给了基本粒子质量,那么有没有类似的机制给它们电荷呢?

时间:2021-07-20 09:54:39   作者:
对于给粒子电荷,没有类似的定律。那么为什么电子带电荷而中微子是中性的呢?我们不知道。

电荷由于与自己的规范场相互作用而得到修正。在电子的情况下,电荷接受修正由于电子和它的规范玻色子光子之间的相互作用,耦合的电荷由电子携带。

如果希格斯机制给了基本粒子质量,那么有没有类似的机制给它们电荷呢?

注意量子场理论对质量的修正是相乘的。所以如果电子在低能时是无质量的,即使在高能时也会保持无质量。电荷的QFT修正是附加的。所以如果电子在低能时是中性的,通过这些修正,它仍然可以获得非零的质量。

量子电动力学允许计算这样有限的修正,它与实验测量的任何给定能量库仑电荷值非常匹配。修正是附加的。随着电子能量的增加,电荷的大小也会增加。

这种增加最终会导致库仑电荷在非常高的能量下发散,远远超出普朗克尺度。但是可重整微扰理论的近似在达到这一阶段之前就被打破了。微扰理论只有在规范耦合或库仑电荷的大小小于单位时才适用。所以没有办法计算在这种能量下电荷的大小。

库仑电荷的一个不寻常之处在于对于自由粒子它总是以电子电荷的整数倍的形式出现。例如质子、介子等。夸克具有部分库仑电荷,但它们总是被限制在一个强子内。根据狄拉克的理论,一定存在高能磁单极子。这就是为什么库仑电荷在本质上总是一个积分的倍数。
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