La afirmación de que el campo de Higgs da masa a la materia es correcta, y destaca el lugar central que ocupa el Higgs en el Modelo Estándar de física de partículas. Sin embargo, quizás valga la pena afinar lo que eso realmente significa.
No hay nada en las leyes de la teoría cuántica de campos que generalmente evite que las partículas tengan una masa. Sin embargo, en algunos casos, una simetría específica y / o el contenido de partículas no permiten una masa. Puedes pensar en las partículas y simetrías (internas) como entradas externas que siguen las leyes de la teoría cuántica de campos, al igual que podemos tener un número diferente de planetas y órbitas en diferentes sistemas solares, pero todos obedecen a una ley universal de gravitación.
En el modelo estándar, resulta que la masa de las partículas de materia no está permitida por la simetría de electroválvula. El Higgs rompe esta simetría (cuyos detalles merecen otra respuesta por completo), y a través de sus interacciones con la materia nos permite escribir las masas para las partículas de materia. Así, la afirmación, “el Higgs da masa a los campos de materia”. Pero vale la pena recordar que esto no es una ley de QFT per se sino una consecuencia del contenido específico de partículas y las simetrías del Modelo Estándar.
- ¿Cómo puede ser indefinido el impulso de las partículas cuánticas?
- ¿Por qué no hay spin 1/2 uuu barión?
- ¿Qué significa cuando hay muchos fotones en un solo modo?
- ¿Qué implica un doctorado en física de partículas?
- ¿Cómo es ser un físico de partículas experimental?
A la luz de esto, no debería sorprender que el bosón de Higgs tenga una masa. Ninguna simetría impide su propia masa, y observamos que tiene una masa de aproximadamente 125 GeV (alrededor de 133 veces la masa del protón).
Un par de comentarios pueden ser útiles:
1. Aunque la mayor parte de la masa fundamental para las partículas del Modelo Estándar (quarks y leptones) proviene del Higgs, no es la fuente de la mayor parte de la masa de materia (protones y neutrones predominantemente). La masa de un protón proviene principalmente de la dinámica de la cromodinámica cuántica.
2. El campo de Higgs interactúa consigo mismo en el Modelo estándar, pero aún no hemos verificado explícitamente la fuerza de esta interacción. ¡Esperamos hacer esta medición en el futuro, y sería una prueba valiosa del Modelo Estándar!