Hay un resto de marco para el bosón de Higgs?

Question

Si hay un no-cero expectativa de valor para el bosón de Higgs, incluso en "vacío", ya que el bosón de Higgs tiene una masa a diferencia de los fotones, entonces yo esperaría a tener un marco del resto.

Así que ¿por qué no un no-cero expectativa de valor para el bosón de Higgs no sólo la ruptura de la simetría electrodébil, pero también romper la simetría de Lorentz?

Answer 1

Estimado Juan, el vacío no contiene ningún física bosones de Higgs; sólo contiene un "Higgs condensado". Así que el vacío no rompe la simetría de Lorentz.

La energía potencial de la energía para el campo de Higgs parece $$ V(h) = \frac{m_H^2}{2} (h-v)^2 + O((h-v)^3) $$ para $h$ cerca de $v$, por lo que es minimizado por $h(x,y,z,t)=v$. Tenga en cuenta que $V(h)$ es un escalar de Lorentz así que cuando se añade a la de Lagrange, se conserva la simetría de Lorentz.

El valor distinto de cero de a $h$ en cada punto es lo que rompe la simetría electrodébil porque $h$ es un componente de un doblete, cuya única simetría-invariante punto es $h=0$. Pero debido a que esta configuración es constante, no elija cualquier marco de referencia preferido. No hay física de partículas en el vacío.

Física bosones de Higgs puede ser añadido y son de cuantos de energía que permiten a $h$ a desviarse de $h=v$ más que el principio de incertidumbre requiere. Los quanta llevar la energía y el impulso a $(E,p)$ que satisface $E^2 - p^2 = m_H^2$. Esa es la energía que uno tiene que agregar a la energía del vacío; el último estado es libre de partículas y su energía puede ser elegido para ser cero.

(No me dejes hablar de la constante cosmológica problemas, porque aquí no tienen nada que ver con esta pregunta.)

Cuando se trata de la diferencia entre el vacío, que no tiene partículas, y los estados con partículas (bosones de Higgs), usted puede definir un nuevo campo, $h'=h-v$, y este campo se expandió alrededor de cero igual que los campos electromagnéticos o de otros campos. Será el vacío en $h'=0$ y tal vez puede hacer que sea más fácil de entender por qué no Lorentz-ruptura de simetría en el vacío. El $SU(2)\times U(1)$ simetría actuará "no-lineal" en la $h'$ - en una forma que puede ser fácilmente deducido de $h'=h-v$.