He escuchado esta frase utilizada en un contexto de la física de partículas. Supongo que significa que la masa de una partícula es menos de lo que cabría esperar ingenuamente de $E=mc^2$ después de computación la incertidumbre impulso correspondiente a cierta escala de longitud apropiada. Suponiendo que mi interpretación de la frase es correcta, ¿cómo hace una simetría que le salen con una menor masa?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Significa protección de correcciones radiativas. Si usted integra lazo correcciones a la masa, hacia fuera a un impulso virtual escala $\Lambda$, para un Lagrangiano genérico se podrían obtener contribuciones de orden que. Así que ¿qué pasa si observamos $m<<\Lambda$? Si existe una simetría en la teoría de garantías que perturbative correcciones a la masa desaparece, entonces dices que la masa está protegido por la simetría, problema resuelto. De lo contrario has consiguió explicar para hacer por eso $m<<\Lambda$.
ManiacZX
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Hay dos maneras en que esto puede ocurrir. El trivial es si la teoría tiene algunas invariancia gauge, caso en el cual una masa plazo simplemente no guage invariante y por lo tanto nunca va a aparecer en cualquier orden superior de la corrección. Hay complicaciones si usted romper esa simetría y luego combinarlo con algún otro campo (por ejemplo, electrodébil o BCS transición).
El más complejo posibilidad es a través del teorema de Goldstone. Afirma que si se rompe algún continua (global) la simetría entonces no existirá la masa de las excitaciones. La ruptura de la simetría de la versión de que de Lagrange menudo un aspecto muy complejo, y no va a ser obvio que la alta orden de los diagramas de conspirar para cancelar y el rendimiento no radiativa de corrección para el desnudo de la masa.
Concretamente, considere la posibilidad de una red cristalina. La celosía se rompe la invariancia traslacional, y se obtiene fonones como el bosón de Goldstone. Además, estos están garantizados para tener una relación de dispersión que pasa por cero. Intuitivamente, la razón es que uno puede aplicar una muy larga longitud de onda de la modulación de los átomos, y que no ejercen un gran potencial en cada uno de los otros, así que hay va a ser muy poca fuerza de restauración.
Una más que interesante ejemplo es en QCD, donde si los quarks fueron sin masa, entonces no sería una exacta simetría quiral. Si eso fuera así, entonces el $\pi$-mesones, que son los bosones de Goldstone de romper esa simetría, sería sin masa. Sin embargo, los quarks no son de gran masa (el desnudo quarks son del orden de unas pocas decenas de MeV) y por tanto el masslessness de $\pi$mesones no son bastante protegido --- pero son todavía mucho menor que el de los "naturales" de la escala de confinados QCD, que es del orden de un protón.
heathrow
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Además de los casos que genneth ha mencionado,
- Bosones de Goldstone: cuya masa cero está protegido por la ruptura de la simetría
- La invariancia Gauge: donde se carga fermiones quirales no puede tener una masa por la invariancia gauge (conservación de la carga)
Tengo que añadir los siguientes casos, que hacen que la lista completa:
- La supersimetría: (user1631 la respuesta) Esta es la declaración de que un escalar partícula está relacionada por la supersimetría a una necesariamente masa cargada fermión. El fermión debe ser masa, el escalar (ausencia de la supersimetría) no tiene que ser, pero con el fin de tener la supersimetría, el escalar termina masa.
- Simetría quiral aplicación de la ley: Este es el único nuevo aquí.
El último es un poco confuso, porque no es la misma que la ruptura de la simetría quiral por la QCD quark-condensado que hace que el pions luz. La ruptura de la simetría quiral por la QCD quark-condensado es un simple Goldstone cosa, y la pions son bosones de Goldstone.
La simetría quiral aplicación es la declaración de que se me requiere que el Lagrangiano de un fermión ser invariante bajo rotaciones de la izquierda y la derecha chiralities en direcciones opuestas. La masa término de una ecuación de Dirac no es invariante bajo este, debido a que la masa plazo produce una quiralidad izquierda de un derecho de quiralidad con una clara fase (a solucionar esta fase, haciendo m real y positivo).
Así que para hacer una ecuación de Dirac (con dos chiralities) sin masa, que imponen simetría quiral, que impide que los dos chiralities de giro en cada uno de los otros. Esta simetría puede ser un calibrado de simetría, en cuyo caso este es un ejemplo de la invariancia Gauge--- conservación de la carga no permite que los dos flip--- pero también puede ser un no-mide la simetría y, a continuación, usted apenas está obligando a la masa a cero para imponer una simetría.
Esto es confuso porque hay una tendencia en la física de alta energía para escribir todos los fermiones de Dirac en la forma, porque la gente a menudo memorizar Dirac matriz de fórmulas, no Weyl fórmulas, y Dirac fórmulas generalizar a dimensiones superiores más fácil. Luego de cualquiera de los 2 componentes quirales fermión es representado como dos componentes de un Dirac spinor, pero con un extra de simetría quiral que desacopla los otros 2 componentes. Los otros 2 componentes no físicos--- que no existen--- pero la forma de Lagrange se hace la masa de la condición provienen de la simetría quiral.
Este es el sentido en que el término "masa protegida por una simetría" surge de la mayoría de los--- cuando los términos de masa para un mundial (o calibre) de carga de transporte Fermión no están permitidos ya que de sus 2 componentes de la naturaleza. No es una buena manera de decirlo, es mejor que sólo tiene 2 componentes en su cabeza, y considero que es prohibido sólo por la conservación de la carga, no por una simetría quiral, pero la gente por desgracia, el uso de la simetría del lenguaje en este caso todo el tiempo de todos modos.
Markc
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Nima da una mejor explicación en este vídeo que será capaz en formato escrito aquí. Porción relevante comienza en unos 20 min en
http://Streamer.perimeterinstitute.CA/Flash/c53bd5c4-4108-489c-b43b-941f06c601d1/Viewer.html
junto con algunos otros comentarios interesantes.
