Teoría del campo cuántico: ¿Pueden las partículas reales como los neutrinos tener masa imaginaria?

No. Si tiene una partícula con una masa imaginaria, entonces es una señal de que está en el vacío incorrecto . Una forma simple de ver esto es la siguiente.

En mecánica cuántica, la onda funciona de forma proporcional a un factor
[matemáticas] | \ psi \ rangle \ sim \ exp (i E t / \ hbar) [/ matemáticas]
donde E es la energía del estado. En la mecánica cuántica relativista, la energía incluye la masa en reposo de la partícula. Si tienes una masa imaginaria
entonces esta función de onda se tiene como
[matemáticas] | \ psi \ rangle \ sim \ exp (i mc ^ 2 t / \ hbar) = \ exp (+ \ mu c ^ 2 t / \ hbar) [/ matemáticas].
donde [matemáticas] \ mu = | m | [/ matemáticas].
La clave de lo que significa esta masa imaginaria es que el estado se hace cada vez más grande: esto se sabe, lo que indica que se está produciendo más y más de esta partícula. Es bastante difícil seguir lo que sucede durante este proceso, pero a veces se lo conoce como condensación de taquiones . Al final del día, lo mejor que sucederá es que estarás en un vacío diferente donde todas las partículas tienen masas reales.

El bosón de Higgs debajo tuvo un proceso similar en el Universo temprano. Si está en el vacío incorrecto del Modelo Estándar, pensaría que el bosón de Higgs tenía una masa imaginaria; sin embargo, después de sufrir este proceso de condensación, termina con una masa positiva y todo tiene sentido. Esto se conoce como el mecanismo de Higgs .

Usted preguntó específicamente sobre los neutrinos. Los neutrinos son fermiones y en realidad no pueden tener masas imaginarias . O más exactamente, la fase de la masa no es observable y no tiene significado. Eso significa que una masa imaginaria positiva, negativa, es la misma para cualquier fermión.

Los bosones vectoriales que tienen masas imaginarias a veces se conocen como condensación fantasma . Es cuestionable si la condensación fantasma tiene sentido. Pero podría dar lugar a algunos efectos muy interesantes, incluido el origen de la materia oscura.

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