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Se l’energia e la massa sono uguali, il campo di Higgs fornisce l’energia delle particelle?

 

La massa di una particella corrisponde anche a un’energia, a volte chiamata energia di riposo.
Quindi, la massa è solo l’energia di riposo in unità diverse, come forse sapete da E = mc2 dove c è una costante.

In unità naturali (c = 1, ℏ = 1), la massa avrebbe le stesse unità di energia.

Il campo di Higgs, d’altra parte, è in realtà solo una particella spinless che interagisce con i fermioni (come l’elettrone) e alcuni bosoni vettoriali (W, Z).

Tuttavia, a causa delle autointerazioni del campo di Higgs, una simmetria di queste interazioni sarebbe rotta a energie relativamente inferiori.


La rottura della simmetria causa un’energia a punto zero costante del vuoto che origina dal campo di Higgs, che è chiamato valore di aspettativa del vuoto,
ed è approssimativamente 246 GeV (dove l’elettrone giga volt è approssimativamente uguale alla massa di riposo del protone).

Gli elettroni, che possono interagire con il campo di Higgs, interagirebbero ancora con questa energia del vuoto dopo la rottura della simmetria,
tuttavia questa volta l’ampiezza dell’interazione diventa solo il prodotto dell’energia del vuoto costante, ν = 245GeV, moltiplicato per il fattore di accoppiamento dell’interazione Higgs, Ye,
che diventa effettivamente l’energia di riposo (o massa) della particella:me = νYe
Questo è chiamato il meccanismo di Higgs.

Per esempio, la ragione per cui il fotone rimane senza massa è semplicemente che l’Higgs non ha alcuna interazione con il fotone,
cioè l’unione di Higgs e fotone è zero. Nel caso in cui la simmetria non venga interrotta, tutte le particelle sarebbero prive di massa e viaggerebbero alla velocità della luce.
Dopo la rottura della simmetria, il valore di aspettativa del vuoto del campo di Higgs causa una massa efficace alle particelle che interagiscono con Higgs.

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