題:
希格斯玻色子是基本粒子嗎?如果是這樣,為什麼它會衰減?
user6760
2019-01-15 09:42:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

希格斯玻色子是希格斯場的激發,非常重且壽命短。它還與希格斯場相互作用,因此能夠體驗質量。

如果按照標準模型將其視為基本粒子,為什麼它會衰減?

我刪除了一些回答該問題的評論。請記住,評論僅用於請求澄清或建議對問題的改進,而非用於回答。
本質上是[為什麼在標準模型中將μ子視為“基本粒子”?](https://physics.stackexchange.com/q/274858/50583)的副本,其中“μ子”被“ Higgs”替代(也是HNQ)。我們現在要對標準模型的每個粒子進行HNQ嗎?
六 答案:
Bob Jacobsen
2019-01-15 09:55:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

標準模型中的大多數基本粒子都會衰減:μ子,tau輕子,重夸克,W和Z玻色子。沒什麼問題,希格斯衰變也沒有問題。

您的問題可能來自對粒子衰變的誤解:粒子以某種方式“分裂”為先前存在的成分。不像那樣。腐爛是轉變到以前沒有的事物。

嗨,我仍然不清楚這種轉換,我只是讀到它是概率性的,所以希格斯玻色子實際上可以衰減到包括2個光子的許多事物,所以相同的2個光子不能轉換回希格斯玻色子嗎?我對此表示高度懷疑,但不知道為什麼?
通常,粒子物理反應可以雙向進行。是的,如果您有足夠高能的光子適當排列,SM會說它們可以結合形成希格斯粒子。
@safesphere 2 gamma到e + e-的圖當然存在,並且具有非零振幅。我同意相位因素會使其縮小(這是“適當安排”的位)。但這是凍結之前大爆炸熱化的主要部分,並且是光子產生e + e對的機制(通過原子核產生的光子)
@safesphere我不明白為什麼應將ATLAS排除在範圍之外?確實發生了光子聚變-(https://dde.web.cern.ch/dde/presentations/fp420_dec09/fwd_higgs_pA_dec09.pdf),但是如果您想說光子聚變太稀奇了;總有更常見的膠子融合嗎?https://www.nikhef.nl/pub/services/biblio/preprints/05-007.pdf還是您的問題更多是與事物的外殼有關?
@safesphere的順序是一樣的。兩種方法都是相同的費曼圖。請參閱http://www-pnp.physics.ox.ac.uk/~barra/teaching/feynman.pdf第5頁頂部的圖表。
我同意鮑勃·雅各布森。這只是工作中的時間反轉不變性。碰撞10 MeV光子應該像碰撞10 MeV電子和正電子一樣容易地產生電子-正電子對。我認為安全領域可能會將其與光子-光子散射混淆。
不會,因為QED動作具有T不變性。
正如G.Smith所指出的,@safesphere的幅度完全相同。橫截面(概率)和事件發生率可能因實際正在進行的和流出的粒子而有所不同:在較小的空間中,製造電子要比高能光子容易。
我也反對安全區的說法,即“膠子負責”。我不知道他的意思,但是他們沒有任何電荷,只有彩色電荷。
更重要的是:Telnov建議建造一個對撞機來研究光子-光子希格斯的產生。https://arxiv.org/abs/1409.5563。
Chiral Anomaly
2019-01-15 10:15:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

回答這個問題的另一種方法是,粒子不是“基本”的,甚至在給定的量子場論中也是如此。量子場論(如標準模型)是用而不是粒子表示的。粒子是模型預測的現象。其中一些是穩定的,一些是瞬態的(它們會衰減)。標準模型使用基本的希格斯構建,並預測不穩定的希格斯粒子。

儘管“基本粒子”這一語言非常普遍,目前可能無法修改,但談論用於表示模型的基本字段可能會更容易混淆且更準確。但是,即使那種語言也不是完美的,因為某些模型可以使用看似無關的字段集以多種方式表達。量子場論是一門充滿驚喜的豐富學科!

您是說磁場的激發也會干擾其他磁場嗎?因此,現實只是領域之間的相互作用。
-1
-1
是的,現在對我來說,您提到的虛擬粒子很有意義。
為了補充丹(Dan)提到的內容(根據QFT是無可挑剔的),此處列舉了費恩曼圖中表達的希格斯衰變的幾個示例:http://inspirehep.net/record/929477/涉及比光子更多的圖
benrg
2019-01-15 14:51:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

“衰變”只是一種相互作用的名稱,其中一個粒子進入,兩個或多個粒子出去。

量子力學中的規則是“ 任何不被禁止的都是強制性的” –也就是說,任何過程(衰變或其他過程)都可能發生,除非它違反了守恆定律。結果,無論是基本粒子還是複合粒子,大多數粒子都會衰減。

例外是粒子,您實際上可以選擇沒有違反某些守恆定律的一組輸出。例如,電子不能衰變,因為衰變必須保留電荷-因此至少必須對一個輸出進行充電-並且還必須保留質量/能量-因此所有輸出的總質量必須不能大於電子的質量-這是不可能的,因為沒有質量較低的帶電粒子。因此,之所以穩定,並不是因為它是基本的,而是因為一切可能使其不穩定的東西都被禁止。

介子也是基本的,除質量外與電子幾乎相同,它會而且確實會衰減,因為更高的輸入質量意味著您可以找到既能保持質量又能滿足所有其他約束的輸出。

不是基本粒子的質子不能衰減,因為它是最輕的粒子,具有另一個守恆性質,稱為重子數。

但是,同樣,不能衰減的粒子是例外。通常,幾乎所有事物都可以並且可以做到,這同樣適用於基本粒子和復合粒子。

甚至那些“不能”衰變的量子,也可能由於某種極不可能發生的量子現象而極少發生衰變。量子隧穿(在表面上顯然無法相互到達的狀態之間移動)是此處使用的術語。因此,即使質子不能衰變,也可能存在一些過程,這些過程實際上在10 ^ 35年的不可理解的時間範圍內從未發生過,而這通常在10 ^ 100或10 ^ 1000年的甚至更不可理解的時間尺度上發生。
Vladimir Kalitvianski
2019-01-15 14:35:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

所有基本或基本粒子在出生後都會衰變。以電子為例。當以某種過程產生時,它會“分解”為“另一個電子”和許多軟光子。由於“另一個電子”不可能不與周圍環境進一步相互作用而停留,因此它繼續相互作用,即一般來說吸收和發射軟光子。

您是指電子從激發態變為基態時的光子發射,它是一種衰減形式(我今天剛剛學到的變換)嗎?因此,一切都只是相互作用而衰變就是其中之一嗎?
對。可以肯定地說,由於相互作用(永無止境),“基本”粒子(激發)的“佔有數”發生了變化。
Francesco Bernardini
2019-01-15 10:42:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

當沒有我們可以識別的子組件時,粒子是基本的。

這與衰變的概念無關,您可以通過觀察粒子(無論有無粒子)可能以許多不同的方式衰變而輕易地使自己相信這一事實,但其組成的數量和類型卻是唯一的確定。

Daniel Thorne
2019-01-17 21:00:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

量子的衰減不像固體物質分裂。當我們想到“腐爛”一詞時,它通常與腐爛的肉或物理分離有關。衰減也可能只是折舊。

將玻色子和費米子視為遵循隨機規則的能量狀態可能會有所幫助。由於能量從初始狀態到“衰變”後都是守恆的,因此可以將衰變看作是通過增加熵(並且可能是熵)從不穩定的高能態到其固有性質內的替代高能態的變化。其他推測或數學衍生的現象)。

此外,所有粒子作為基本粒子的性質仍有待爭論。



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 4.0許可。
Loading...