可以列出量子场论中的所有场型吗?

时间:2020-05-31 09:41:19   作者:
场由它们的质量、自旋和守恒电荷来确定。这些很难描述。

质量

质量是一个单一的实数,可以是你想要的任何东西。如果它是一个基本粒子/场,那么质量应该小于普朗克质量。

可以列出量子场论中的所有场型吗?

自旋

自旋在技术上由两个半整数指定,以指定字段的洛伦兹表示。然而,对于标准可量化域,有一个非常短的一致自旋列表:

标量场:自旋0 -洛伦兹表示= (0,0)

狄拉克场:自旋1/2 -洛伦兹表示= (1/2,0)+ (0,1/2)

魏尔场:自旋1/2 -洛伦兹表示= (1/2,0)

向量场:自旋1 -洛伦兹表示= (1/2,1/2)


rarita - sch温格/格拉维诺场:自旋3/2 -洛伦兹表示= (1,1/2)+(1/2,1)

重子场:自旋2 -洛伦兹表示= (1,1)

守恒的指控

最后,还有守恒电荷。在标准模型中,存在三种守恒的杨密尔电荷:彩色电荷、弱异位旋电荷和超电荷。这些收费并不是免费的,而是有限制的:

颜色是一个非abelian conservered电荷,它的电荷由两个整数(a,b)指定。在标准模型中,只有有限的数量是可能的

卸货:(0,0)

基本/颜色三联体(1,0):

Anti-Fundmanetal /颜色Anti-Triplet: (0,1)

伴随/八隅体颜色:(1)


下列情况可能存在,但不知道是否存在:

颜色六色测试和反六色测试:(2,0)和(0,2)

除此之外,颜色也会随着beta功能的运行而变化

弱异位旋是一种非阿贝尔守恒电荷,它的电荷由一个数字表示,在标准模型中只有一个有限的数字是可能的

卸货:(0)

疲软的双重:(1)

弱三联体(2):


超过这个就不可能了,因为弱的isospin会变成弱的

超荷是一种阿贝尔守恒电荷技术上它的电荷可以是实数,正的或负的。我们观察到电荷是量子化的,尽管这是一个经验事实。如果电荷被量子化,就会导致超电荷被量子化,单位是电子电荷的1/6。如果粒子的后约束电荷以电子电荷的单位量子化,就会有额外的约束。

所有已知的粒子都可以被解释,如果它们来自于SU(5)的表示。这些费用由4个整数(a,b,c,d)指定。合理的指控是

Five-Plet:(1, 0, 0, 0)

Anti-Five-Plet: (0, 0, 0, 1)

10-Plet: (0, 1, 0, 0)

Anti-10-Plet: (0, 0, 1, 0)

伴随/ 24-Plet: (1, 0, 0, 1)

其他交互

场也有与它们的守恒电荷无关的相互作用——例如希格斯玻色子的相互作用。我不会将这些交互定义为指定字段类型的方式。可能的基本相互作用的列表不是无限长:

汤川相互作用:(2个费米子,1个标量玻色子)

三次纯量相互作用:(3个纯量玻色子)

四次纯量相互作用:(4个纯量玻色子)

然而,你必须指定所有不同类型的粒子。一般来说,交互作用可以是复数,但通常可以通过明智地选择字段定义将它们选为实数。

其他维度

所有这些都只适用于3+1维。如果将维度更改为更大或更小,这些考虑因素中的许多都会发生变化。

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