>Z-бозон имеет спин 1 -- Хиггс-бозон имеет спин 0. У них совершенно разные роли и свойства. Их невозможно спутать...

Спин 1 у Z-бозона измерен экспериментально или это лишь следствие теории?
У Хиггса принципиально не должно быть спина?

>А какие сомнения у вас вызывает теория слабого взаимодействия?

Посмотрите мои темы
"5. Совсем не элементарные частицы (мезонная интерпретация слабого взаимодействия)"
"Загадка солнечных нейтрино"

Чего ж тут непонятного? Если что-либо можно объяснить без привлечения дополнительных сущностей (а еще лучше - при уменьшении числа необходимых сущностей), то именно это надо и делать, а не вводить еще одну частицу только потому, что без нее текущая теория не может существовать. Более наглядным примером является введение дополнительных шести измерений в теории струн - как выяснилось, без них данная теория не может существовать, а потому большинство физиков теоретиков уже даже и не сомневается, что пространство имеет 10 измерений. Точно также большинство теретиков даже и помыслить себе не могут, что частица Хиггса может быть не найдена (хороший пример такого самоограничения дал М.Шифман) . Конечно же речь идет о частице, а не о механизме Хиггса, так как он благополучно себе существует в виде теоретической модели и может успешно использоваться в физике твердого тела..

"Идеальный" - в смысле идеальных (безмассовых) симметрий лагранжиана, а под подгонкой я понимаю исправление лагранжиана, нарушающее его симметрии.

Конечно, еслы Вы хотите остаться в пределах применимости СМ, то никакая замена ей не нужна. А если мы не найдём достойную замену СМ, то никогда так и не узнаем истинного механизма "приобретения" массы элементарными частицами.

P.S. Не думаю, что я одинок в подобных рассуждениях. Кроме того, я ещё пытаюсь облечь эти рассуждения в конструктив.

Эпициклы, вместо Кеплера тоже прекрасно работают в пределах их применимости. Так что математическая применимость - это хорошо, но еще лучше когда есть подтвержденная физическая реальность.

Здесь на Элементах уже давно так сокращают "принцип неопределености Гейзенберга".

>>>Как я понял, Хиггс придает частицам инертность, а не массу покоя<<<

Это одно и то же.

Если считать что космологический член равен 0, то уравнения ОТО не имеют пространственного маштаба, то есть при увеличении всех параметров на порядок вид решения не изменится, в тоже время космологический член можно воспринимать как порядок маштабов

Я считал(компьютерное моделирование) как взаимодействуют солитоноподобные волны жидкости... иногда они ведут себя как частицы, а иногда как волны...
может здесь тоже самое....

автор: erwins
>Вообще массы, энергии и т. д. - это прерогатива ОТО..... (как крайне >проверенная и целостная физ. концепция).
>Именно на этом основан скептицизм по отношению к Хиггсу....
>Хотя Хиггс очень неплохо описывает (с помощью набора констант) массы >частиц....
>Меня как не специалиста в этой области всегда интересовало, а возникают ли >в ОТО (чистой) решения аналогичные электромагнитному полю?
-------------
Странно, что от Хиггса дискуссия перешла к ОТО. Что общего между ними? Вы наверно читали популярную литературу. Но, чтобы ответить на Ваши вопросы, желательно прочесть, что-нибудь серьезное. Например, обзор по СТО и ОТО Паули; а также «Теорию пространства, времени и тяготения» Фока. Работы Гильберта в переводе тоже опубликованы, но вряд ли есть в Интернете. История развития идей и становления ОТО честно и профессионально изложена в «Релятивистской теории тяготения» Визгина (но в интернете тоже не встречал). В них есть ответы на многие вопросы.

Если Вы прочтете хотя бы эти книги, то узнаете:
1) Что вся ОТО заключается в уравнении Гильберта-Эйнштейна, а все остальное вокруг нее это ничем не обоснованные интерпретации. В частности, никто не знает, почему Эйнштейн решил, что искривление пространства и времени порождает поле тяготения: т.е. как нематериальное порождает материальное. Другое выяснили быстро: то, что ОТО не является обобщением теории относительности, а только релятивистской теорией тяготения. Эйнштейн плохо разбирался в математике и принял общековариантность за общую относительность. Уравнение подобрано Эйнштейном методом проб и ошибок с помощью нескольких профессиональных математиков. А вопрос о релятивистском обобщении уравнения тяготения Ньютона поставил Пуанкаре задолго до Эйнштейна. Так что концепция уже существовала долгое время.
Более последовательно (и на месяц раньше) уравнение выведено Гильбертом. Он разрабатывал единую теорию электромагнитного поля и поля тяготения на основании лагранжиана с двумя частями – электромагнитной и гравитационной. Но это не дает возможности одно свести к другому или свести ЭМ поле к искривлению пространства и времени.
2) Уравнение Гильберта-Эйнштейна есть релятивистское обобщение теории тяготения Ньютона, записанного через потенциалы - уравнения Пуассона. Вместо одного нерелятивистского потенциала вводится матрица потенциалов, которыми, фактически, являются коэффициенты квадратичной метрической формы, порожденной данным полем тяготения. Т.е., релятивистским обобщением ньютонового потенциала тяготения является фундаментальный метрический тензор. Через производные коэффициентов выражается тензор кривизны и с его участием тензор Эйнштейна. Равенство тензора Эйнштейна тензору масс и представляет собой уравнение Гильберта-Эйнштейна.
Как нельзя массы и энергии рассчитать из уравнения Ньютона, так нельзя это сделать и из ОТО. Они вводятся в уравнения извне.
3) После публикации ОТО Шредингер, а потом и др. обнаружили, что закон сохранения энергии-импульса не следует из уравнения и что простым преобразованием координат можно ликвидировать или ввести гравитационное поле. Эту особенность ОТО подтвердил Гильберт и его ученица Неттер. Для получения правильных решений необходимо вводить дополнительные условия (наиболее последовательно это удалось сделать Фоку). Как Вам понравится, если элементарные частицы появятся в процессе преобразования координат?
4) Крайне проверенная и целостная концепция? Проверена ОТО не слишком хорошо, потому что многие результаты, кроме смещения перигелия Меркурия, можно получить и без ОТО. Волны тяготения еще не обнаружены. Тем не менее, уравнение (с дополнениями) работает (хотя не хуже работают и несколько других релятивистских теорий тяготения).
5) ОТО никакой связи не имеет с элементарными частицами, потому что поле тяготения практически не проявляется во взаимодействиях частиц между собой. Ни одному физику ФЭЧ еще не пришло в голову учитывать в вычислениях, относящихся к элементарным частицам, поле тяготения. Кроме того, из всех попыток проквантовать теорию тяготения следует, что вряд ли она квантовая. Это вполне может быть. Например, уравнение БЕК Гросса-Питаевского выводятся на основе квантовой теории, но они не квантовые.

Уравнения ЭМ поля можно записать в виде похожем на уравнение тяготения Гильберта-Эйнштейна. Но это ничего не дает. Просто игра в формулы. А вот из уравнения ЭМ поля без массы, как я уже говорил, посредством нелинейного преобразования можно получить уравнение электрона Дирака с массой, т.е получить массу частиц (причем, без Хиггса). Об этом могу кратко рассказать.

>Никнейм автора комментария: apetrov

>Ну хорошо. Первая ссылка -- описание стандартного механизма Хиггса. А какой механизм вы >предлагаете является более простым? Опишите его здесь -- в чем отличие? Вы его опубликовали? >Ссылочку можно (не на физиксфорумс)?
>Странно слышать от профессионала что "можно предложить более простой механизм генерации масс частиц не выходя за пределы обычной Стандартной Модели" -- механизм Хиггса не выходит за пределы Стандартной Модели а вообщем-то ее определяет...
-----------
Я имел в виду следующее. Механизм Хиггса является составной частью СМ, но вводится в нее со стороны. В нелинейном варианте теории СМ механизм генерации масс не нужно вводить; он является следствием теории. Нелинейная теория вводит самодействие, как определяющее условие: без этого нет нелинейности (это соответствует введению поля Хиггса – его тоже можно рассматривать как самодействие). Возникающие при этом нелинейные соотношения похожи на то, что есть в теории механизма Хиггса (поэтому я привел на физиксфорум также и стандартное изложение; для сравнения). Но бозон Хиггса там не обязателен.

В старом варианте нелинейной теории (он есть на моем сайте) я рассмотрел этот вопрос вскользь. Теперь, по случаю LHC, изложил все это более последовательно; могу послать на Ваш и-мейл (если заинтересует). В следующем посте на «Элементах» попытаюсь, как Вы просите, описать эту процедуру (без формул описание доказательной силы иметь не будет, но представить будет можно; мне даже интересно, что получится).

>Никнейм автора комментария: apetrov
>А какой механизм вы >предлагаете является более простым? Опишите его здесь -- в чем отличие?

Попытаюсь очень кратко, без формул, описать процедуру рождения масс частиц в нелинейной квантовой теории поля (НКТП).
Прежде всего, одно существенное замечание. Современная Стандартная Модель (СМ) не имеет почти ни одного противоречия с экспериментальными данными. Поэтому НКТП должна, по крайней мере, давать те же самые результаты. Это можно рассматривать как необходимое условие существование этой теории. Преимущество НКТП в том, что результаты получаются более простым способом и упорядочивают СМ. Имеются и результаты, которые не следуют из СМ, но и не противоречат ей.

Чтобы понять, как вводится нелинейность, примем следующую аксиоматику (не лучшую, но прямо ведущую к цели).

1-ый постулат. Существует фотон, как частица, описываемая КЭД (все остальное, см. КЭД)
2-ой постулат. Согласно доказательству Ландау и Пайерлса волновая функция фотона в координатном пространстве нелокальна с точностью до длины его волны.
3-ий постулат. Фотон в среде с переменным показателем преломления или в ЭМ поле, изменяющимися в пространстве и времени, может двигаться по криволинейной траектории.
4-ый постулат. В некоторых средах и полях траектория движения фотона может быть замкнутой.

Как видите, единственным постулатом, не обоснованным ничем, является четвертый. Поскольку его ни доказать ни опровергнуть на сегодняшний день невозможно, то он имеет право на существование. Его правомерность должны подтвердить результаты теории.

Переходим к теории рождения масс частиц.
Рассмотрим простейший случай физического появления массы частиц: процесс фоторождения пары электрон-позитрон. Представьте себе диаграмму Фейнмана этого процесса: слева летит калибровочный векторный безмассовый бозон - гамма квант=фотон. Он попадает в очень сильное ЭМ поле нуклона (или ядра), которое как бы изображается точкой. Из этой точки вылетают два массивных фермиона – заряженные лептоны электрон и позитрон. В КЭД не рассматривается, что происходит в точке. Но это не запрещено, и мы рассмотрим. Итак, что может происходить в этой точке согласно нашим постулатам.

Согласно постулатам 1 и 2, фотон есть «кусочек» волны ЭМ поля размером порядка длины волны фотона. Согласно постулатам 3 и 4 в поле ядра (в точке диаграммы) фотон должен искривить свою траекторию и замнуть ее, например, в круг. Что за частица получится при этом? Фотон движется по кругу со скоростью света, но сам «круг» может стоять на месте, поскольку у него нет импульса. Налетающий фотон массы не имел, но имел энергию, согласно соотношению Планка. Нелинейный фотон должен иметь массу, равную энергии деленной на квадрат скорости света. Вместе с тем, это та же векторная частица со спином единица. Значит нелинейный фотон есть векторный тяжелый бозон. В СМ такие частицы называют промежуточными бозонами.

Итак, по нашей теории, рождению электрона и позитрона предшествует появление промежуточного массивного бозона! Здесь, быть может, уместно ввести линию взаимодействия нуклона, а точку заменить на линию промежуточного фотона (это подобно тому, что было сделано в теории слабого взаимодействия при переходе от теории Ферми к теории электрослабого взаимодействия).

Теперь о математическом описании теории. Мы должны описать переход линейной траектории в криволинейную. Оказывается этот переход описывается матрицами Паули (или в общем случае матрицами Дирака), поскольку они являются матрицами вращения. В результате преобразования вращения в волновом уравнении фотона появляется дополнительный член. Он может быть записан в нескольких тождественных формах: а) как кривизна траектории, то есть единица, деленная на радиус траектории, б) как связность Риччи (в общем случае, Кристоффеля), в) как 4-потенциал поля, г) как член, содержащий нелинейные композиции поля, д) как квадрат свободного члена уравнения Дирака, е) как ток.

Вы наверно поняли, что мы совершили калибровочное преобразование (вот почему его еще называют в СМ преобразованием вращения внутренней симметрии).

Кстати, о симметрии. Безмассовый фотон симметричен, так как два полупериода волны ничем друг от друга не отличаются. После сворачивания массивный бозон-фотон уже несимметричен. Произошло нарушение симметрии. Как видите параллелей чрезвычайно много, но трактовка другая.

А как образуются электрон и позитрон?
Пусть фотон плоско поляризован и его электрический вектор лежит в плоскости этого круга. С математической точки зрения дополнительный член возникает за счет переноса электрического вектора ЭМ поля фотона по криволинейной траектории, что дает касательный к траектории ток смещения Максвелла. Но в фотоне имеются два полупериода, в которых электрические вектора направлены противоположно. Следовательно, на каждом полупериоде свернутого фотона возникает ток разного направления. Поэтому в целом промежуточный фотон нейтрален. Но токи должны отталкиваться. Два полупериода разлетаются и порождают две частицы с половинным спином и противоположными токами: электрон и позитрон. Масса частиц равна половине массы промежуточного фотона.

Проведя разделение математически, мы получим (выведем, а не постулируем) два уравнения Дирака этих частиц. Следствий у этого вывода много (получают объяснение деление частиц на фермионы и бозоны, сохранение электрического заряда, существование двух зарядов, и мн, др.)

Теперь о механизме Хиггса.
Уравнение промежуточного фотона по виду похоже на уравнение Клейна-Гордона, но описывает не бозон с нулевым спином (с которого обычно начинают описание механизма Хиггса), а векторный бозон (содержит 4 пси функции). Если дополнительный член в уравнении промежуточного фотона представить как нелинейный, то в лагранжиане он требует член, похожий на член, вводимый в механизме Хиггса. Отличие в том, что вместо поля (т.е. бозона) Хиггса там должно присутствовать поле нуклона, в котором произошло рождение масс (частиц). Насколько далеко идет схожесть, я не рассматривал, потому что в нелинейной теории это не так уж важно. Может быть, это интересно только как подтверждение, что механизм Хиггса содержит некоторые черты реального процесса.

Кстати, в рамках нелинейной теории существуют и другие результаты, которые помогают Стандартной Модели избегнуть трудностей: в этой теории нейтрино может быть только массивное, но это не противоречит СМ. Здесь подтверждается конфайнмент кварков, но доказывать это не нужно – это простое следствие теории. И т.д. Нет ни одного противоречия с СМ. Даже копенгагенская интерпретация подтверждается, хотя она уже не обязательна :-).