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没有希格斯场,所有的粒子会以光速运动吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-11-01 11:06:38

没有希格斯背景场,所有的基本粒子都是无质量的,因此会以光速传播。(可能除了一些中微子的自由度,它们的质量项可能独立于希格斯粒子,也可能不独立于希格斯粒子。)

但许多其他我们称为“粒子”的东西是复合的(由更基本的自由度组成)。最重要的是,质子和中子是三个夸克的束缚态,它们以高度相对论性的速度在彼此的0.85 fm半径内旋转(Lorentz ln≈40,即v≈0.9997c)。它们的动能约占束缚态质量的一半;另一半是胶子场和真空畸变能,只有大约1%是基于希格斯的“流夸克质量”。

其他轻夸克重子和介子的质量要小一些,但仍然很大一部分来自夸克动能,而重夸克的质量贡献主要来自希格斯。(微磁子是特例。)重要的一点是,所有这些复合粒子,甚至更大的粒子,即使没有希格斯场,也有质量。所以合成粒子*一般不会以光速运动。

(*)假介子是一个例外,因为当夸克的质量随希格斯场变为零时,它们就会变成完全无质量的戈德斯通玻色子。这实际上是相当复杂的,因为在这种情况下三个赝标量实际上变成了质量为qcd规模的W和Z玻色子的纵向自由度。
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