stringtranslate.com

Massless particle

In particle physics, a massless particle is an elementary particle whose invariant mass is zero. At present the only confirmed massless particle is the photon.

Other particles and quasiparticles

Standard Model gauge bosons

The photon (carrier of electromagnetism) is one of two known gauge bosons that are both believed to be massless; the other is the gluon (carrier of the strong force). The only other confirmed gauge bosons are the W and Z bosons, which are known from experiment to be extremely massive. Of these, only the photon has been experimentally confirmed to be massless.

Although there are compelling theoretical reasons to believe that gluons are massless, they can never be observed as free particles due to being confined within hadrons, and hence their presumed lack of rest mass cannot be confirmed by any feasible experiment.[1][2]

Hypothetical graviton

The graviton is a hypothetical tensor boson proposed to be the carrier of gravitational force in some quantum theories of gravity, but no such theory has been successfully incorporated into the Standard Model, so the Standard Model neither predicts any such particle nor requires it, and no gravitational quantum particle has been indicated by experiment. Whether or not a graviton would be massless if it existed is likewise an open question.

Quasiparticles

The Weyl fermion discovered in 2015 is also expected to be massless,[3][4]but these are not actual particles. At one time neutrinos were thought to perhaps be Weyl fermions, but when they were discovered to have mass, that left no fundamental particles of the Weyl type.

The Weyl fermions discovered in 2015 are merely quasiparticles – composite motions found in the structure of molecular latices that have particle-like behavior, but are not themselves real particles. Weyl fermions in matter are like phonons, which are also quasiparticles. No real particle that is a Weyl fermion has been found to exist, and there is no compelling theoretical reason that requires them to exist.

Первоначально считалось, что нейтрино не имеют массы и, возможно, являются фермионами Вейля . Однако, поскольку нейтрино меняют вкус во время путешествия, по крайней мере два типа нейтрино должны иметь массу (и не могут быть фермионами Вейля). [5] Открытие этого явления, известного как осцилляция нейтрино , привело к тому, что канадский учёный Артур Б. Макдональд и японский учёный Такааки Кадзита разделили Нобелевскую премию по физике 2015 года . [6]

Рекомендации

  1. ^ Валенсия, Г. (1992). «Аномальные калибровочно-бозонные связи на адронных суперколлайдерах». Материалы конференции AIP . 272 (2): 1572–1577. arXiv : hep-ph/9209237 . Бибкод : 1992AIPC..272.1572V. дои : 10.1063/1.43410. S2CID  18917295.
  2. ^ Дебреску, бакалавр (2005). «Безмассовые калибровочные бозоны, кроме фотона». Письма о физических отзывах . 94 (15): 151802. arXiv : hep-ph/0411004 . Бибкод : 2005PhRvL..94o1802D. doi : 10.1103/PhysRevLett.94.151802. PMID  15904133. S2CID  7123874.
  3. ^ «После 85 лет поисков найдена безмассовая частица, обещающая использовать электронику следующего поколения» . физ.орг . Университет Принстон . 16 июля 2015 г.
  4. ^ Су-Ян Сюй; Илья Белопольский; Насер Алидуст; Мадхаб Неупане; и другие. (16 июля 2015 г.). «Открытие полуметаллического фермиона Вейля и топологических дуг Ферми». Наука . АААС . 349 (6248): 613–617. arXiv : 1502.03807 . Бибкод : 2015Sci...349..613X. дои : 10.1126/science.aaa9297. PMID  26184916. S2CID  206636457 . Проверено 14 ноября 2023 г.
  5. ^ Гаристо, Роберт (1 сентября 1998 г.). «Нейтрино имеют массу». Фокус. aps.org . Письма о физических отзывах . Американское физическое общество . Проверено 14 ноября 2023 г.
  6. ^ Дэй, Чарльз (07 октября 2015 г.). «Такааки Кадзита и Артур Макдональд разделяют Нобелевскую премию по физике 2015 года» . Физика сегодня . дои : 10.1063/PT.5.7208. ISSN  0031-9228.

Смотрите также