Generación de masas

Teoría física sobre el origen de la masa

En física teórica , un mecanismo de generación de masa es una teoría que describe el origen de la masa a partir de las leyes más fundamentales de la física . Los físicos han propuesto varios modelos que defienden diferentes puntos de vista sobre el origen de la masa. El problema es complicado porque el papel principal de la masa es mediar la interacción gravitatoria entre los cuerpos, y ninguna teoría de la interacción gravitatoria se concilia con el actualmente popular Modelo Estándar de la física de partículas .

Hay dos tipos de modelos de generación de masa: modelos sin gravedad y modelos que involucran gravedad.

Fondo

La teoría electrodébil y el modelo estándar

El mecanismo de Higgs se basa en un potencial de campo escalar que rompe la simetría , como el de grado cuártico . El modelo estándar utiliza este mecanismo como parte del modelo de Glashow-Weinberg-Salam para unificar las interacciones electromagnéticas y débiles . Este modelo fue uno de los varios que predijeron la existencia del bosón de Higgs escalar .

Modelos sin gravedad

En estas teorías, como en el propio Modelo Estándar , la interacción gravitacional no interviene o no juega un papel crucial.

Tecnicolor

Los modelos tecnicolor rompen la simetría electrodébil a través de interacciones de calibre, que originalmente se modelaron sobre la cromodinámica cuántica . ^{[1] [2] [ se necesita más explicación ]}

Mecanismo de Coleman-Weinberg

El mecanismo de Coleman-Weinberg genera masa a través de la ruptura espontánea de la simetría. ^[3]

Otras teorías

• La física de no partículas y los modelos unhiggs ^{[4] [5]} postulan que el sector de Higgs y el bosón de Higgs son invariantes de escala.
• Completamiento UV por clasicización, en el que la unitarización de la dispersión WW ocurre mediante la creación de configuraciones clásicas. ^[6]
• Ruptura de simetría impulsada por dinámicas de no equilibrio de campos cuánticos por encima de la escala electrodébil. ^{[7] [8]}
• Interacciones débiles asintóticamente seguras ^{[9] [10]} basadas en algunos modelos sigma no lineales. ^[11]
• Modelos de bosones vectoriales compuestos W y Z. ^[12]
• Condensado de quark top .

Modelos gravitacionales

• Los modelos extradimensionales sin Higgs utilizan el quinto componente de los campos de calibración en lugar de los campos de Higgs. Es posible producir una ruptura de simetría electrodébil imponiendo ciertas condiciones de contorno en los campos extradimensionales, aumentando la escala de ruptura unitaria hasta la escala de energía de la dimensión extra. ^{[13] [14]} A través de la correspondencia AdS/QCD, este modelo puede relacionarse con los modelos technicolor y con los modelos UnHiggs , en los que el campo de Higgs es de naturaleza no particulada . ^[15]
• Calibrador unitario de Weyl . Si se añade un término gravitacional adecuado a la acción del modelo estándar con acoplamiento gravitacional, la teoría se vuelve localmente invariante a escala (es decir, invariante a Weyl) en el calibrador unitario para el SU(2) local. Las transformaciones de Weyl actúan multiplicativamente sobre el campo de Higgs, por lo que se puede fijar el calibrador de Weyl exigiendo que el escalar de Higgs sea una constante. ^[16]
• Preones y modelos inspirados en preones como el modelo Ribbon de partículas del Modelo Estándar de Sundance Bilson-Thompson , basado en la teoría de trenzas y compatible con la gravedad cuántica de bucles y teorías similares. ^[17] Este modelo no solo explica el origen de la masa, sino que también interpreta la carga eléctrica como una cantidad topológica (giros realizados en las cintas individuales) y la carga de color como modos de torsión.
• En la teoría del vacío superfluido , las masas de las partículas elementales surgen de la interacción con un vacío físico , de manera similar al mecanismo de generación de brecha en los superfluidos . ^[18] El límite de baja energía de esta teoría sugiere un potencial efectivo para el sector de Higgs que es diferente del del Modelo Estándar, pero produce la generación de masa. ^{[19] [20]} Bajo ciertas condiciones, este potencial da lugar a una partícula elemental con un papel y características similares al bosón de Higgs .

Referencias

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   S. Weinberg (1979), "Implicaciones de la ruptura de la simetría dinámica: un apéndice", Physical Review D , 19 (4): 1277–1280, Bibcode :1979PhRvD..19.1277W, doi :10.1103/PhysRevD.19.1277.
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3. Weinberg, Erick J. (15 de julio de 2015). "Mecanismo de Coleman-Weinberg". Scholarpedia . 10 (7): 7484. Código Bibliográfico :2015SchpJ..10.7484W. doi : 10.4249/scholarpedia.7484 . ISSN  1941-6016.
4. Stancato, David; Terning, John (2009). "El Unhiggs". Revista de Física de Altas Energías . 0911 (11): 101. arXiv : 0807.3961 . Código Bibliográfico :2009JHEP...11..101S. doi :10.1088/1126-6708/2009/11/101. S2CID  17512330.
5. Falkowski, Adam; Perez-Victoria, Manuel (2009). "Observables de precisión electrodébil y el Unhiggs". Journal of High Energy Physics . 0912 (12): 061. arXiv : 0901.3777 . Bibcode :2009JHEP...12..061F. doi :10.1088/1126-6708/2009/12/061. S2CID  17570408.
6. Dvali, Gia; Giudice, Gian F.; Gomez, Cesar; Kehagias, Alex (2011). "Completado UV por clasicización". Journal of High Energy Physics . 2011 (8): 108. arXiv : 1010.1415 . Bibcode :2011JHEP...08..108D. doi :10.1007/JHEP08(2011)108. S2CID  53315861.
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