¿Cómo se relaciona el bosón de Higgs con el aumento de la masa relativista a medida que un objeto se acelera?

Patrick Reilly es más o menos correcto.

El campo de Higgs es responsable de generar masa en reposo porque el campo adquiere un valor uniforme en todo el espacio y el tiempo. Las partículas interactúan con el campo de Higgs, y la interacción con este valor uniforme causa la masa en reposo. El bosón de Higgs es una partícula de giro 0, esto significa que el valor de su valor de expectativa de vacío (el campo uniforme) es el mismo en todos los marcos de referencia. La masa en reposo de una partícula también es una cantidad invariable que no cambia dependiendo del marco de referencia (es decir, qué tan rápido se está moviendo).

Ahora, si de alguna manera agregara una gran cantidad de bosones de Higgs (que son las excitaciones del campo de Higgs) en un lugar pequeño, esto cambiaría la masa de una partícula en este pequeño régimen. En la práctica esto no es factible, pero en principio podría hacerlo.

Finalmente, la aceleración producirá partículas de muchas variedades diferentes. Sin embargo, debido a que el bosón de Higgs tiene una masa, hasta que aceleres una partícula lo suficiente, no podrás producir un bosón de Higgs. Necesitas acelerar
[matemáticas] a> m_h c ^ 3 / \ hbar \ simeq 10 ^ {33} g [/ matemáticas]
lo cual no hace falta decir que es un poco más de lo que somos capaces de producir para la materia macroscópica. En cierto sentido, este tipo de aceleraciones se alcanzan en colisionadores de partículas, que es cómo producimos el bosón de Higgs.

Aquí hay una respuesta preliminar [que podría ser completamente incorrecta]. Los mejores deberían venir (de la talla de Jay Wacker, Leo C. Stein, etc.).

La masa relativista aumenta con la aceleración solo debido a la equivalencia masa-energía. Considere una de las ecuaciones significativas de la relatividad (sí, hay diferentes notaciones, pero me gusta esta versión):
[matemática] E ^ 2 = (pc) ^ 2 + (m_0 c ^ 2) ^ 2 [/ matemática]

El primer término es el cuadrado de la energía total del objeto, el segundo término es el cuadrado de la energía cinética del objeto, y el tercer término es el cuadrado de la energía restante del objeto.
A medida que un objeto acelera, el único valor que cambia en el lado derecho de la ecuación es p, por lo que la aceleración aumenta la energía cinética , que aumenta la energía total, que se percibe como un aumento en la masa relativista (debido a la energía de masa equivalencia). Sin embargo, la masa en reposo no ha cambiado con la aceleración.

Por lo tanto, piense en el campo de Higgs como el progenitor de esta masa en reposo . La aceleración no cambia la masa en reposo, por lo que los bosones de Higgs no son responsables del aumento correspondiente en la masa relativista.

No lo hace. Uno de los principales pasos en falso en la enseñanza de la relatividad es idear el concepto de “masa relativista”. Resulta confuso, y es mejor si no piensas en absoluto en la “masa relativista”.

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