Buenas respuestas ya de Jay Wacker, Liz Simmons (¡hola Liz, mucho tiempo! -) y Andre David … lo único que quisiera señalar es que están simplificando las cosas para evitar confundir a los no expertos con demasiados problemas a la vez. Pero a riesgo de un poco de confusión, permítanme agregar que
1. la física subyacente a las masas de fermiones debe operar a una energía más alta que la escala de electrodébil, y cualquier patrón sensible que se origine en los parámetros de alta energía cambiará a medida que el grupo de renormalización ejecute los valores de los parámetros para reducir las energías donde los medimos; Esto es diferente para las masas de quark más ligeras que las más pesadas, porque se siguen ejecutando algunos acoplamientos a las energías más bajas de las masas más ligeras.
2. los estados propios masivos que estamos discutiendo aquí son en realidad mezclas de las generaciones de sabores subyacentes “eigenstate de calibre”, por lo que hay una pregunta de lo que quieres decir con un valor propio de masa de “primera” generación. Es al menos inequívoco tomar la relación del valor propio más bajo de los quarks de carga negativa, a la masa del quark de carga positiva más baja; y luego compare eso con la razón de las segundas masas / valores propios más grandes y luego la razón de las más grandes, pero eso no es tan simple conceptualmente como la pregunta original.
- Cuando el núcleo se divide, genera energía muy alta, por lo que si cargamos el núcleo con energía muy alta, ¿aumentará la masa del núcleo?
- ¿Cómo es que el bosón de Higgs no es un portador de fuerza?
- ¿Cómo explicamos la interferencia con el modelo fotónico de luz?
- Dado que los campos gravitacionales están cuantizados, ¿el cambio de trayectoria de la Tierra sería observable en consecuencia cada vez que se emite un gravitón? Por qué no?
- ¿Podría inventar una historia con personajes que llevan el nombre de cada partícula subatómica, explicando sus relaciones de una manera muy viva?
De hecho, los ángulos de mezcla del quark resultan ser pequeños, por lo que tiene sentido ignorarlos y observar patrones entre las generaciones sin complicaciones conceptuales … pero lo mismo sucede con los leptones (electrones, muones, tau y sus neutrinos asociados): el Higgs genera masas a través de una matriz de mezcla de acoplamiento Yukawa entre leptones cargados y neutrinos. Y los ángulos de mezcla parecen ser mucho más grandes entre los leptones que los quarks, por lo que debe pensar en lo que quiere decir al numerar las generaciones. (Otra complicación para los neutrinos es la posibilidad de un término de masa “Majorana” independiente del campo de Higgs).
Podemos resumir diciendo que cualquier patrón entre los acoplamientos que esperamos analizar debería generarse fundamentalmente en alguna escala de alta energía de nueva física; entonces podemos calcular cómo cambia la matriz de mezcla de acoplamiento Yukawa entre esa escala y la escala de electrodébil en la que diagonalizamos la matriz de mezcla; y luego correr a varias escalas inferiores en las que se miden las masas de fermiones. Incluso sin tocar las complicaciones de diagonalizar con una sola energía, pero midiendo masas de quark en caparazón a diferentes energías, debe quedar claro que una larga cadena conceptual y de cálculo conecta posibles patrones en la física fundamental, con las masas de quark observadas.
Dije que era complicado … para obtener más información, lea sobre el “grupo de renormalización” y la “matriz de mezcla CKM” (para quarks). La conclusión es la misma que las respuestas de los otros escritores: las masas de fermiones se deben a (actualmente) matrices constantes de acoplamiento arbitrario sobre las cuales tenemos poca información fundamental.
