¿La llamada masa ‘intrínseca’ de fermiones proviene de la energía que obtienen a través de la interacción con el campo de Higgs?

Sí, en el modelo estándar, la masa de fermiones proviene de la interacción Yukawa entre el campo de fermiones y el campo de Higgs. El comportamiento de un conjunto de campos está codificado en la expresión lagrangiana, de la cual podemos derivar sus ecuaciones de movimiento y todas las ecuaciones y reglas necesarias para calcular su evolución. Cuando Lagrangian contiene un término como [math] -m \ overline {\ psi} \ psi [/ math] donde ψ es un campo spinor que describe el campo de un fermión ym es una constante, dicho término se llama término de masa y permite Las excitaciones de campo se mueven lentamente, no solo a la velocidad de la luz. La constante m se convierte en la masa de sus partículas.

Si ponemos a mano tales constantes distintas de cero en las ecuaciones, nos metemos en problemas con respecto a ciertas simetrías, por lo que en su lugar decimos que hay otro campo Ф que interactúa con nuestro campo fermión a través de la interacción Yukawa que se ve muy similar: [matemáticas] -g \ overline {\ psi} \ phi \ psi [/ math] donde g es una constante de acoplamiento. Entonces, si Ф tiene su potencial mínimo en un valor distinto de cero v, este campo toma rápidamente este valor y solo fluctúa alrededor de este valor de expectativa de vacío v, entonces Ф (x) = v + H (x) donde v es una constante y H (x) es un campo que fluctúa alrededor de cero, como lo hace la mayoría de los campos. Si ponemos dicho campo Ф (x) en el término de interacción anterior, obtenemos una suma de dos términos, uno de los cuales [math] -gv \ overline {\ psi} \ psi [/ math] parece un término en masa (incluye solo el campo fermión ψ y una constante) y el término de interacción entre ψ y el campo H (x) cuyas partículas se conocen como bosones de Higgs, que son demasiado raros como para preocuparse.

Entonces, al final, obtenemos un término de masa en lagrangiano que proviene de la interacción del campo originalmente sin masa ψ con un campo con algún valor de expectativa de vacío distinto de cero. Este término de masa también aparece en la ecuación de energía, por lo que es parte de la energía de los fermiones.