Bastante confuso … cuando tratamos de describirlo como una “variación” de nuestro Universo, desde nuestra visión objetiva de nuestro Universo real, que enmarca incluso gran parte de nuestro vocabulario y forma de pensar al respecto. Esta pregunta de “qué pasaría si” resulta tener una respuesta bastante larga (y abierta), que intentaré comenzar:
Primero, la “carga eléctrica” no sería una cantidad observable de manera constante. Después de todo, los ahora sin masa [matemática] W ^ ± [/ matemática] se emitirían y absorberían tan fácilmente como los fotones (como los receptores en sus ojos mientras está leyendo esto), quitándolos y llevándoles carga eléctrica con ellos. Lo que uno pensaba que un electrón podía emitir fácilmente un [matemático] W ^ – [/ matemático] y convertirse en un neutrino, que a su vez podría emitir fácilmente un [matemático] W ^ + [/ matemático] (o absorber un [ matemática] W ^ – [/ matemática]) y volver a convertirse en un electrón: los electrones y los neutrinos (de electrones) se “fusionarían” en un mish-mash difuso (combinación lineal) de ambos y ninguno; llamemos a esto un ” electrino “. [ También conocido como el doblete electrón-neutrino.] Piense en la “electroneness” y la “neutrinoness” de este “electrino” como sus dos … polarizaciones . Lo mismo para los quarks: [math] u [/ math] ‘s y [math] d [/ math]’ s continuamente flip-flop entre sí; llamemos a esto un ” du- quark”. [Aka el doblete de du quark.]
Ahora, (sin molestarse con “mutrinos”, ” sc- quarks”, ” tautrinos ” y ” bt- quarks”, para acuñar palabras análogas novedosas), la interacción débil proporcionaría una interacción entre estos ” electrinos ” y ” du- quarks” ” Eso depende de sus polarizaciones relativas en el momento de la interacción, y sin importar si la interacción es entre dos” electrinos “, entre dos” du- quarks “o entre un” electrino “y un” du- quark “. Finalmente, la polarización “ e ” del “ electrino ” es similar a la polarización “ d ” del “ du- quark”, y “ ν ” es similar a “ u ” . “A los fines de esta” polarización relativa “,” e – e “,” ed “,” dd “,” ν-ν “,” ν-u “,” uu “y el” | e + ν ⟩- | e + ν⟩, “” | e + ν ⟩- | d + u⟩, “” | d + u ⟩- | d + u⟩ “pares son simétricos , mientras que” | e [matemáticas] – [/ matemáticas] ν ⟩- | e [matemáticas] – [/ matemáticas] ν⟩, “” | e [matemáticas] – [/ matemáticas] ν ⟩- | d [matemáticas] – [/ matemáticas] u⟩, “” | d [matemáticas] – [/ matemáticas] u ⟩- | d [matemática] – [/ matemática] u⟩ ”están antisimétrizados .
Por lo tanto, la interacción débil por pares entre polarizaciones simétricas sería repulsiva, mientras que la interacción débil por pares entre polarizaciones antisimétricas sería atractiva.
Um … Y eso solo explica el intercambio de una sola [matemática] W ^ ± [/ matemática] o [matemática] Z ^ 0 [/ matemática] dentro de cualquier par.
Por supuesto, se pueden intercambiar más de uno, de hecho infinitos, [matemática] W ^ ± [/ matemática] y [matemática] Z ^ 0 [/ matemática] (no tienen masa, por lo que “cuesta” muy poca energía para emitir uno). Además de eso, las [matemáticas] W ^ ± [/ matemáticas] y [matemáticas] Z ^ 0 [/ matemáticas] también interactúan entre sí, y con el viejo y viejo fotón ( γ ) … De hecho, Las interacciones débiles sin masa se describen de forma más natural en términos de una combinación lineal de [matemática] Z ^ 0 [/ matemática] y γ , llamada [matemática] W ^ 0 [/ matemática], que interactúa con ambas [matemática] W ^ ± [/ math] así como los “ electrinos ” y los “ du- quarks”. La otra combinación lineal (llamada [math] B ^ 0 [/ math]) no interactúa con [math] W ^ ± [/ math] ‘y [math] W ^ 0 [/ math]’ s, pero interactúan con los ” electrinos ” y los ” du- quarks” algo parecidos al fotón (electromagnetismo).
Y luego, esto solo intenta esbozar la naturaleza de la interacción débil sin masa cuando un pequeño número de sus mediadores, los [matemáticos] W ^ ± [/ matemáticos] y [matemáticos] W ^ 0 [/ matemáticos], están siendo intercambiados Como son bosones, su condensado de Einstein-Bose forma un campo de “fondo” (algo similar al campo de Coulomb en electromagnetismo) …
– [Editar 01/24/17] –
Sí, hay mucho (¡MUCHO!) Más en este escenario de “qué pasaría si”. Como dice Andrew McCarthy (todavía usando el modelo estándar como telón de fondo para una “variación” mínima de nuestro propio Universo), una forma de hacer que los mediadores de interacción débil ([matemática] W ^ ± [/ matemática] y [matemática] W ^ 0 [/ math]) sin masa es cambiar el potencial (“sombrero mexicano”) del campo de Higgs en un potencial cóncavo en todas partes, que luego establece el campo de Higgs vev en cero.
De hecho, esto haría que todas las partículas elementales no tengan masa. (Como se señaló en otras partes de Quora, las masas, es decir, las energías en reposo de los sistemas vinculados reciben otras contribuciones). Esto también deshace la mezcla [matemática] Z ^ 0 [/ matemática] – [matemática] γ [/ matemática], dejando la verdadera bosón de interacción débil neutral [matemática] W ^ 0 [/ matemática] en el triplete débil ([matemática] W ^ ± [/ matemática] y [matemática] W ^ 0 [/ matemática]) desacoplada del “hiperphoton” ([matemática ] B ^ 0 [/ matemáticas]). Esto todavía deja en el juego las interacciones Yukawa de todos los quarks y leptones con el campo de Higgs (¡ahora también sin masa!), Que también interactúa con los mediadores de simetría débiles (ahora “verdaderos”) ([matemáticas] W ^ ± [/ matemáticas] & [matemáticas] W ^ 0 [/ matemáticas]). Entonces, además de las interacciones de largo alcance (electromagnetismo e interacciones débiles, y por supuesto la gravedad), así como la interacción fuerte (confinada en el rango por su fuerza; ver más abajo), este Universo también tendría una interacción de largo alcance mediada por el campo escalar del campo de Higgs.
Otra posibilidad es eliminar el campo de Higgs del Modelo Estándar, produciendo un sistema como la versión anterior, pero sin las interacciones adicionales de Yukawa … Es muy posible que existan otras variaciones, con consecuencias adicionales.
Ahora, la naturaleza no abeliana de la simetría de calibre SU (3) de las interacciones fuertes hace que el parámetro de acoplamiento varíe con la distancia, para indicar confinamiento. Los [math] W ^ ± [/ math] y [math] W ^ 0 [/ math] sin masa mediarían una versión de interacción débil también con una simetría de calibre no abeliana, SU (2). Sin embargo, a diferencia de las interacciones fuertes, la renormalización del parámetro de acoplamiento (¡el orden más bajo! ¡Advertencia de emptor!) De esta interacción débil (ininterrumpida) varía en sentido opuesto a la distancia (debido a una relación diferente del tamaño del grupo de indicadores y el número de partículas / campo especies afectadas), lo que indica que no hay confinamiento. Por lo tanto, la masa [matemática] W ^ ± [/ matemática] y [matemática] W ^ 0 [/ matemática] de hecho mediaría en una interacción débil de largo alcance.
Entonces, en este Universo, tendríamos interacciones débiles de largo alcance ([matemáticas] W ^ ± [/ matemáticas] y [matemáticas] W ^ 0 [/ matemáticas]), hiper interacciones ([matemáticas] B ^ 0 [/ matemáticas ]), Interacciones de Higss mediadas por el complejo campo doblete de Higgs escalar ([matemática] H ^ ± [/ matemática], [matemática] H ^ 0 [/ matemática] y [matemática] \ bar {H} ^ 0 [/ matemática] ) y la gravitación, más las interacciones fuertes (confinadas como de costumbre).
