Mecanisme de Coleman-Weinberg

El model de Coleman–Weinberg representa un model de l'electrodinàmica quàntica d'un camp escalar en quatre dimensions. El lagrangiano per al model és

$L = - \frac{1}{4} (F_{μ ν})^{2} + (D_{μ} ϕ)^{2} - m^{2} ϕ^{2} - \frac{λ}{6} ϕ^{4}$

a on el camp escalar és complex, $F_{μ ν} = \partial_{μ} A_{ν} - \partial_{ν} A_{μ}$ és el tensor de camp electromagnètic, i $D_{μ} = \partial_{μ} - (e / ℏ c) A_{μ}$ la derivada covariant que conté l'acoplament $e$ en el camp electromagnètic.

S'assumix que $λ$ és no-negatiu. Llavors si el terme de massa és taquiónico $m^{2} < 0$ , hi ha una ruptura espontànea de simetria gauge a energies baixes, una variant del mecanisme de Higgs. Per un atre costat, si la massa al quadrat és positiva $m^{2} > 0$ , el valor esperat en el buit del camp $ϕ$ és zero. En el nivell clàssic, açò últim és cert també si $m^{2} = 0$ . Aixina i tot, com varen demostrar Sidney Coleman i Erick Weinberg inclús si la massa renormalizada és zero, existix ruptura espontànea de la simetria per les correccions radiativas (açò introduïx una escala de massa a una teoria conforme clásicamente - el model té una anomalia conforme).

Lo mateix pot passar en atres teories gauge. En la fase trencada les fluctuacions del camp escalar $ϕ$ es manifestaran com bosones de Higgs naturalment llaugers, de fet inclús massa llaugers per a explicar la ruptura de simetria electrodébil en el model mínim - molt més llaugers que els bosones vectorials. Hi ha models no mínims que donen uns escenaris més realistes. També es varen propondre variacions d'este mecanisme per a hipotètiques ruptures espontànees de la simetria incloent supersimetría.

Equivalentemente es pot dir que el model posseïx una transició de fase de primer orde com a funció de $m^{2}$ . El model és l'equivalent en quatre dimensions de la teoria de Ginzburg–Landau empleada per a explicar les propietats dels superconductores prop de la transició de fase.