¿Por qué las partículas adquieren masa cuando interactúan con el campo de Higgs?

El campo de Higgs da masa a las partículas en el mismo sentido que la fuerza fuerte le da a la masa de protones (contexto:

[matemáticas] 99 [/ matemáticas]% de la masa del protón no proviene de la masa de sus quarks constituyentes, sino del hecho de que, en términos generales, los quarks tienen una gran cantidad de energía cinética pero están obligados por la fuerza fuerte).

Si alguna fuerza limita la energía en una pequeña cantidad de espacio, entonces esa energía unida tiene una masa dada por [math] E = mc ^ 2. [/ Math]

Esto es lo que hace el campo de Higgs: une una partícula sin masa en un espacio pequeño y, por lo tanto, mediante [math] E = mc ^ 2 [/ math] (y el hecho de que la partícula ahora tiene un marco de referencia en el que está estacionario) esa partícula tiene una masa de reposo efectiva.

Para tener una idea intuitiva de lo que está sucediendo, como ejercicio puede derivar [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas] al considerar un fotón confinado por una caja de espejo.

El fotón rebota hacia adelante y hacia atrás ejerciendo presión sobre el espejo, y si intenta empujar la caja tendrá inercia debido a que el fotón ejerce más presión en la parte frontal del espejo que en la parte posterior. Si lo resuelve, encontrará que la caja del espejo tiene una masa de inercia efectiva de [matemáticas] m = E / c ^ 2. [/ Matemáticas]

El campo de Higgs proporciona una fuerza que actúa como esta caja de espejo, “dando” masa a la partícula dentro de ella.

Espero que esto ayude.

Fuente: el bosón de Higgs

El bosón de Higgs es la pieza final del modelo estándar de física de partículas que se observará, luego de décadas de búsqueda. En junio de 2012, el CERN anunció con gran fanfarria que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Ginebra había descubierto una partícula con las propiedades adecuadas para ser el bosón de Higgs, lo que significaba que los investigadores habían confirmado una teoría fundamental de la masa. técnicamente dar masa a otras partículas. Más precisamente, la partícula es una manifestación cuantificada de un campo (el campo de Higgs) que genera masa a través de su interacción con otras partículas.

Todos los fermiones elementales adquieren sus masas mediante el acoplamiento Yukawa al campo Higgs cuando tiene un valor de expectativa de vacío distinto de cero por debajo de 100 GeV. Más fuerte es el acoplamiento más grande es la masa del fermión. Esto no se aplica a los bosones que adquieren masa al absorber un componente del bosón de Higgs. El bosón de Higgs es una excitación cuantificada del campo de Higgs. A diferencia del campo de Higgs, el bosón de Higgs es muy transitorio. Su vida útil es de solo unos pocos segundos.