¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

[carroza]

El modelo estándar tiene un aspecto no trivial que es que ciertos bosones gauge (W+, W- , Z0) tienen masa, y los otros (foton y gluones) no la tienen.

Esto se explica introduciendo, a mano, un campo escalar, cuyo minimo de energia no corresponde al campo nulo (como ocurre para el resto de los campos). Esto produce una "ruptura espontanes de la simetria", que hace que los bosones gauge y los fermiones, acoplados al campo escalar adquieran masa (al menos a energias bajas).

Si esto es cierto, el campo escalar podría efectuar "oscilaciones" en torno al valor minimo, que se manifestarian como la particula denominada Boson de Higgs.

Ahora se busca con ahinco dicha particula, de la que se cree que sabe todo (como decae, como se produce), menos su masa.

Mi pregunta al foro es: Si no encontramos la particula, ¿Que Pasa? ¿Hay un plan B para explicar las masas de los bosones gauge y del resto de las particulas? ¿Puede ser que exista un campo escalar diferente, que no de lugar a Bosones de Higgs?

[pod]

Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

Estando en la época que estamos, no se si tu pregunta se refiere a qué pasaría si no se encuentra el Higgs en LHC, o si no se encuentra nunca.

Si no se encuentra en LHC, no pasaría gran cosa fundamentalmente, ya que LHC no cubre todo el rango posible. Sí significaría que gran parte del trabajo de los últimos años se iría a la basura, ya que todo el mundo se ha estado centrando (de una forma hasta obsesiva) en lo que se verá en LHC. Pero, hasta cierto punto, eso es habitual.

Si no se encuentra nunca, la cosa es diferente, claro. Hace unos años tuve la oportunidad de asistir a un curso de Matthias Neubert, uno de los mayores expertos en teorías efectivas, de Cornell (USA). Demostró que hay toda una colección de mecanismos que permiten explicar las masas de los bosones débiles, los quarks, etc. El mecanismo de Higgs es solamente el mecanismo más sencillo. Así que el modelo estándar estaría bastante a salvo en tu supuesto.

Las teorías de supersimetría parecen depender más del mecanismo de Higgs (eso sí, un mecanismo de Higgs más complicado, ya que como mínimo debe haber dos partículas de Higgs... Un compañero de mi despacho trabaja en extensiones supersimétricas del MS ¡con seis!). Por lo que en principio, eso podría poner en peligro el MSSM y las cuerdas. Pero yo particularmente tengo la impresión de que eso es más bien debido a que no ha habido apenas ningún esfuerzo en ver que hacer con esas teorías si no hay Higgs.

Lo que es seguro es que si en LHC no se encuentra lo que se espera, habrá una gran corriente de trabajos teóricos nuevos y excitantes, basados por primera vez en bastante tiempo en datos reales. De hecho, incluso bastante más excitante que si se encuentra lo que se espera... llámame masoquista

[carroza]

Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

Si no se encuentra nunca, la cosa es diferente, claro. Hace unos años tuve la oportunidad de asistir a un curso de Matthias Neubert, uno de los mayores expertos en teorías efectivas, de Cornell (USA). Demostró que hay toda una colección de mecanismos que permiten explicar las masas de los bosones débiles, los quarks, etc. El mecanismo de Higgs es solamente el mecanismo más sencillo. Así que el modelo estándar estaría bastante a salvo en tu supuesto.

¿Podias decirnos algo más de estos mecanismos? ¿Implica introducir campos escalares, con ruptura espontanea de la simetria?

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Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

¿Podias decirnos algo más de estos mecanismos? ¿Implica introducir campos escalares, con ruptura espontanea de la simetria?

No mucho más, por desgracia. Cosas de la juventud, siempre me arrepentí de no haber aprovechado aquellos cursos más. Lo que recuerdo es que hay una serie de condiciones que el modelo debe cumplir, y el modelo de Higgs lo cumple, claro. Pero no tiene por que ser campos escalares, y no tiene por que haber implicada rotura de simetrías.

[Ulises2357]

Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

A alguien se le ocurrio que en vez de haber un campo que quiebre la simetria aya un campo que la mantenga y que las particulas ya tienen la propiedad de tener masa?

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Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

A alguien se le ocurrio que en vez de haber un campo que quiebre la simetria aya un campo que la mantenga y que las particulas ya tienen la propiedad de tener masa?

Obviamente. Pero si las partículas "ya tenían masa", rompen una simetría aun más importante; la Gauge. Y no la rompen espontáneamente (que no es un "rompimiento" de "verdad"), sino explícitamente.

[Ulises2357]

Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

Quiero desir si hay alguna razon por la que se mantenga la simetria de gauge aunque las particulas bosonicas tengan masa.

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Re: ¿Que pasa si no se encuentra el Higgs?

Quiero desir si hay alguna razon por la que se mantenga la simetria de gauge aunque las particulas bosonicas tengan masa.

La simetría gauge prohíbe terminantemente un término de masa para los bosones gauge. Se sabe que la teoría gauge es cierta (con un grado de precisión muy grande) ya que explica muy bien los experimentos. Por eso es necesario darles masa de otra forma... el higgs es una de esas forma.