Mam pytanie z teorii względności zainspirowane wykładami prof. Krzysztofa Meissnera dotyczącymi czasu i Modelu Standardowego, dostępnymi w serwisie youtube.com. Otóż wiadomo, że fotony czasu nie liczą, nawet jeśli zwolnią z naszego punktu widzenia, gdyż są bezmasowe. Do pomiaru czasu cząstce potrzebna jest masa. Wiadomo również, że istnieją dwa różne mechanizmy nabierania masy, odpowiednio mechanizm Brouta-Englerta-Higgsa dla leptonów, oraz mechanizm łamania symetrii chiralnej dla hadronów (proszę mnie poprawić, jeśli coś błędnie zapisałem). Czy w związku z powyższym, czas liczony i odczuwany przez leptony jest czymś innym niż czas odczuwany przez hadrony; czy też jest to jeden i ten sam parametr?
Czy czas biegnie tak samo dla hadronów i leptonów?
Pytanie
Odpowiedź
Fotony czasu nie liczą i nie mogą zwolnić. Zawsze poruszają się z prędkością $c$.
Stabilne leptony (elektrony i neutrina) nabierają masy dzięki mechanizmowi Brouta-Englerta-Higgsa (BEH). Główny wkład do mas protonów i jąder atomowych pochodzi od oddziaływań silnych, i można go powiązać z łamaniem symetrii chiralnej. Istnieją jednak niestabilne hadrony (np. bariony $\Lambda_b$), dla których główny wkład do masy pochodzi od mechanizmu BEH. Istnieją też ciężkie bozony cechowania (również niestabilne), które uzyskują masę dzięki mechanizmowi BEH. W końcu bozon Higgsa (również niestabilny) ma masę, którą możemy powiązać z mechanizmem BEH, ale nie możemy powiedzieć, że cząstka ta byłaby bezmasowa, gdyby zjawisko BEH nie miało miejsca w przyrodzie.
Wyniki doświadczalne z zakresu fizyki cząstek elementarnych porównujemy (z sukcesem) z przewidywaniami Modelu Standardowego, w którym czas traktowany jest jako współrzędna w czasoprzestrzeni, ta sama dla wszystkich cząstek. Czas własny cząstki masywnej zależy tylko od jej trajektorii czasoprzestrzennej, a nie od tego, czy jest leptonem czy hadronem.