Кіріспе
Скалярлар мен фермиондар арасындағы өзара әрекеттесу түрі. Бөлшектер физикасында Юкаваның өзара әрекеттесуі немесе Юкава байланысы, Хидеки Юкаваның есімімен аталады, бұл Юкава потенциалы бойынша бөлшектер арасындағы өзара әрекеттесу. Нақтырақ айтқанда, бұл скалярлық өріс (немесе псевдоскалярлық өріс) φ және Дирак өрісі ψ түрі.
In particle physics, Yukawa's interaction or Yukawa coupling, named after Hideki Yukawa, is an interaction between particles according to the Yukawa potential. Specifically, it is a scalar field (or pseudoscalar field) ϕ and a Dirac field ψ of the type
Юкава өзара әрекеттесуі адрондар арасындағы күшті күшті модельдеу үшін жасалған. Осылайша, Юкава өзара әрекеттесуі пиондар (псевдоскалярлық мезондар) арқылы таратылатын нуклондар арасындағы ядролық күшті сипаттау үшін қолданылады. Юкава өзара әрекеттесуі Стандартты модельде Хиггс өрісі мен массасыз кварк және лептон өрістерінің (яғни, негізгі фермион бөлшектерінің) арасындағы байланысты сипаттау үшін де қолданылады. Өздігінен симметрия бұзылу арқылы, бұл фермиондар Хиггс өрісінің вакуумдық күту мәніне пропорционалды масса алады. Бұл Хиггс-фермион байланысын алғаш 1967 жылы Стивен Вайнберг лептондардың массасын модельдеу үшін сипаттады.
Стандартты модельдегі Хиггс элементімен Юкава байланысы
Стандартты модельдегі спонтандық симметрияны бұзуға әкелетін Хиггс өрісіне Юкава байланысы фермиондардың массаларына симметриялық түрде жауап береді. Егер потенциалдың минимум нөлде емес, бірақ қандай да бір нөлдік емес мәнде болса, онда қалай болады. Мысалы, бұл потенциалдың мынадай түрімен болуы мүмкін. Осы жағдайда, Лагранжиан спонтандық симметрияны бұзуды көрсетеді. Себебі, өрістің нөлдік емес мәні вакуумға әсер ететін кезде, нөлдік емес вакуумдық күту мәніне ие.
In the Standard Model, this non zero expectation is responsible for the fermion masses despite the chiral symmetry of the model apparently excluding them. To exhibit the mass term, the action can be re expressed in terms of the derived field where is constructed to be independent of position (a constant). This means that the Yukawa term includes a component
and, since both g and are constants, the term presents as a mass term for the fermion with equivalent mass This mechanism is the means by which spontaneous symmetry breaking gives mass to fermions. The scalar field is known as the Higgs field. The Yukawa coupling for any given fermion in the Standard Model is an input to the theory. The ultimate reason for these couplings is not known: it would be something that a better, deeper theory should explain.
Стандартты модельде, бұл нөлдік емес күту, модельдің хиральдық симметриясы оларды жоққа шығарғанға қарамастан, фермиондардың массаларына жауап береді. Массалық терминді көрсету үшін, әрекет позицияға тәуелсіз (тұрақты) етіп құрастырылған туынды өріс түрінде қайта жазылуы мүмкін. Бұл Юкава терминінің құрамына компонент кіреді дегенді білдіреді және g және екеуі де тұрақты болғандықтан, термин эквивалентті массасы бар фермион үшін массалық термин ретінде көрінеді. Осы механизм арқылы спонтандық симметрияны бұзу фермиондарға масса береді. Скалярлық өріс Хиггс өрісі деп аталады. Стандартты модельдегі кез келген фермион үшін Юкава байланысы теорияға енгізілетін параметр болып табылады. Бұл байланыстардың түпкілікті себебі белгісіз: оны жақсырақ, терең теория түсіндіруі керек.
In the Standard Model, this non zero expectation is responsible for the fermion masses despite the chiral symmetry of the model apparently excluding them. To exhibit the mass term, the action can be re expressed in terms of the derived field where is constructed to be independent of position (a constant). This means that the Yukawa term includes a component
and, since both g and are constants, the term presents as a mass term for the fermion with equivalent mass This mechanism is the means by which spontaneous symmetry breaking gives mass to fermions. The scalar field is known as the Higgs field. The Yukawa coupling for any given fermion in the Standard Model is an input to the theory. The ultimate reason for these couplings is not known: it would be something that a better, deeper theory should explain.
Майорана түрі
Скаляр және Майорана өрісі арасында Юкава өзара әрекеттесуі болуы мүмкін. Шындығында, скаляр және Дирак спинін қамтитын Юкава өзара әрекеттесуін, бірдей массасы бар екі Майорана спинін қамтитын скалярмен Юкава өзара әрекеттесуі ретінде қарастыруға болады. Бұл өзара әрекеттесуді екі хиральды Майорана спинері арқылы жазсақ, мынадай болады:
мұнда g – күрделі байланыс тұрақтысы, m – күрделі сан, ал n – өлшемдер саны, жоғарыда айтылғандай.