Новости про Хиггс

Сообщение №8016 от spark 09 января 2002 г. 21:11
Тема: Новости про Хиггс

В качестве информации.

Хиггсовский бозон, как известно, пока не открыли.
Осенью 2000 года думали, что открыли, когда ALEPH (коллаборация на LEP) объявила результаты, которые вроде как указывали на существование Хиггса с массой 115 ГэВ.
(Читайте мою заметку тут и Николая Никитина тут).

После тщательных перепроверок выяснилось, что ALEPH неправильно оценил фон, так что события, которые он считал хиггсовскими кандидатами, являлись скорее всего фоном.
ALEPH берет свои слова об обнаружении намеков на хиггсовский бозон назад. Все решили, что открытия не состоялось.

В декабре по некоторым средствам массовой информации прошел
слух, что Хиггс вообще закрыли. Это на поверку оказалось недоразумением и враньем журналистов: мои ругательства по этому поводу читайте здесь.

А сегодня тот же ALEPH опубликовал е-принт hep-ex/0201014, в котором он еще раз все тщательно перепроверил и возвращается к старым числам. Итак, ALEPH утверждает, что хиггсовский сигнал есть на уровне 2.8-3.0 сигм в зависимости от методики обработки. Это -- окончательные числа.

Вот забавно, чем это все-таки кончится.
И разделит ли ALEPH "хиггсовского Нобеля", если окажется, что это были не глюки, а в самом деле первый проблеск Хиггса :))


Отклики на это сообщение:

рассказал бы что это за бозон такой.
У меня ту вопрос по выбору висит, вот может я возьму про этот бозон.. Если разберусь конечно.
Где почитать-то про это можно?


> рассказал бы что это за бозон такой.
> Где почитать-то про это можно?

А по ссылкам что, лень пройтись? :)


> > рассказал бы что это за бозон такой.
> > Где почитать-то про это можно?

> А по ссылкам что, лень пройтись? :)

Не, не лень:-)
Просто ведь я не знал, что там про инфа есть про частицу.
Глянул одну, там сразу эксперимент описан. А инет то не бесплатный.:-)


> рассказал бы что это за бозон такой.
> У меня ту вопрос по выбору висит, вот может я возьму про этот бозон.. Если разберусь конечно.
> Где почитать-то про это можно?

Kstati, teoriya Glashow-Wainberga-Salama (to est' kak raz bozon Higgsa and stuff) kak raz bylo moim voprosom po vyboru k gosu po obschei fize. Ob etom napisano v poslednei glave Bogolyubov-Shirkov "Kvantovye polya" (malen'kaya krasnaya kniga, ne putat' s bol'shoi beloi). Takzhe mne pomnyu moi seminarist Kirichenko vydal preprint stat'i Migdala na etu temu. Voobsche, eto est' v lyubom normal'nom uchebnike po standartnoi modeli. Naprimer v uchebnike Rubakova "Kalibrovochnye polya".


По моему мнению, уж если что и читать по всем этим вещам (электрослабая теория, хиггсы, объединение и т.п.) ПО ПЕРВОМУ РАЗУ -- так это книжку Окуня "Лептоны и кварки". А уж потом можно спокойно приниматься за другие учебники.


> По моему мнению, уж если что и читать по всем этим вещам (электрослабая теория, хиггсы, объединение и т.п.) ПО ПЕРВОМУ РАЗУ -- так это книжку Окуня "Лептоны и кварки". А уж потом можно спокойно приниматься за другие учебники.

H.Z. U menya po pervomu razu legche shel Bogolyubov.


>Осенью 2000 года думали, что открыли, когда ALEPH (коллаборация на LEP) объявила результаты, которые
>вроде как указывали на существование Хиггса с массой 115 ГэВ.

Почему все время говорят о 115 ГэВ,
когда пик на алефовских диаграммах
приходится на 113-114 ГэВ ?


Потому что читать надо алефовские статьи, а не %№?*?% маяться.


> Потому что читать надо алефовские статьи, а не %№?*?% маяться.

Не забывайте, Игорь,
что читать статьи, даже алефовские, могут и неспециалисты.
Каждый читатель видит то, что видит.
Вы же популяризатор, а не "навязатор", надеюсь?
Я увидел, в частности, вот что:

The Higgs Particle search at ALEPH


... почему этот Бозон обязан быть скалярным. Что, никакой другой принципиально не может порождать массы у частиц?


> ... почему этот Бозон обязан быть скалярным. Что, никакой другой принципиально не может порождать массы у частиц?

Eto ne obyazatel'no. No na samom dele Higgsov boson ne prosto skalyarnyi, a imeet elektricheskii zaryad. To est' est' \psi i \psi* komponenty.


> ... почему этот Бозон обязан быть скалярным. Что, никакой другой принципиально не может порождать массы у частиц?

Постараюсь. Правда получилось пространно, но надеюсь понятно. :)

Если кратко, то
единственным полем на роль хиггсовского является скаляр, потому что он не несет никаких индексов.

Поясняю.
Первое -- почему это вообще должен быть бозон.
Сначала напомню, как появляется масса, если ее не было
в исходных уравнениях.

Смотрим на лагранжиан -- именно он описывает то, как ведут себя элементарные частицы. Если есть например какое-то поле phi, то массовый член в его лагранжиане будет иметь вид
m^2 phi^2 (для фермионов будет первая степень массы).
То есть, берем член, квадратичный по полю, и коэффициент перед ним и есть масса либо квадрат массы.

Теперь, мы говорим, что в исходном лагранжиане массы не было. Зато было взаимодействие с неким хиггсовским полем X.
Взаимодействие грубо говоря такого вида

X*phi^2

Диаграммно, это означает, что летело поле phi, испустило X, и полетело дальше (то есть вершина с входящим и выходящем полем phi и выходящим полем X).

После нарушения симметрии поле X превращается в вакуумное среднее v (константу, которая как бы пронизывает все пространство) и настоящую наблюдаемую хиггсовскую частицу H.

X -> v + H

Таким образом, в лагранжиане появляется член

v*phi^2 == константа*phi^2

что и есть массовый член.

Так вот, если бы частица H была фермионом, то она не смогла бы испуститься (так чтобы поле phi осталось тем же самым)!
Испускаться могут только бозоны. Именно поэтому бозоны, а не фермионы, ответственны за взаимодействия.

Математически это происходит из-за того, что фермионные поля обязаны входить в любой член лагранжиана парами.
Иначе будет торчать неубитый спинорный индекс, а лагранжиан не должен иметь никаких индексов (должен быть скаляром).

Хорошо, теперь следующий вопрос. А что мешает хиггсу быть бозоном, но не скаляром, а вектором, частицей со спиной 1.
Смотрим. Если бы это было так, то тогда
исходное поле было бы вектором (X^mu), и оно бы раскладывалось на сумму вакуумного среднего и физической частицы (v^mu + H^mu).

Придумать такой лагранжиан, чтобы после всего этого появлялся массовый член, в принципе можно.

Например,

v^mu * X^mu *phi^2

который после нарушения симметрии перейдет в

v^2 phi^2 + v^mu H^mu phi^2

Но плата за такое варварство -- введение руками глобального вектора v^mu, то есть нарушение изотропии пространства. А этого делать не хотелось бы.

Итак, вывод. Единственном полем на роль хиггсовского является скаляр, потому что он не несет никаких индексов.


> Eto ne obyazatel'no. No na samom dele Higgsov boson ne prosto skalyarnyi, a imeet elektricheskii zaryad. To est' est' \psi i \psi* komponenty.

Поясни себя, please.

Хиггс обязан быть скаляром (ну или псевдоскаляром)
но никак не вектором, ни тензором, ни спинором и т.д.

Электрический заряд к делу не относится.
Но если уж ты про него сказал, то:
1. В Стандартной Модели Хиггс нейтрален. Никаких зарядов.
2. Заряженные Хиггсы появляются только в двухдублетной модели (или МССМ, которая в отношени хиггсовского сектора есть определенная разновидность 2HDM).
3. Хоть в п.2 имеются и заряженные хиггсы, но там есть и нейтральный. И вакуумное среднее вылезает из нейтрального хиггса.


> > Eto ne obyazatel'no. No na samom dele Higgsov boson ne prosto skalyarnyi, a imeet elektricheskii zaryad. To est' est' \psi i \psi* komponenty.

> Поясни себя, please.

> Хиггс обязан быть скаляром (ну или псевдоскаляром)
> но никак не вектором, ни тензором, ни спинором и т.д.

Ya imel v vidu chto ty mozhesh vvesti neskol'ko komponent kotorye budut (estestvenno) vesti sebya kak skalyary pri preobrazovaniyah gruppy Lorenza, no ih budet neskol'ko. Esli napishesh ih v stolbik, to mozhno nazvat' eto "vektorom" :)

> Электрический заряд к делу не относится.
> Но если уж ты про него сказал, то:
> 1. В Стандартной Модели Хиггс нейтрален. Никаких зарядов.

Okei. Teper' ya vspomnil (kak vyglyadit obychnaya vershina vzaimodeistviya polya Higgsa s kalibrovochnym polem). Mne pochemu-to kazalos' chto budet D_mu \psi D^mu \psi*, gde D_mu - kovariantnaya.

> 2. Заряженные Хиггсы появляются только в двухдублетной модели (или МССМ, которая в отношени хиггсовского сектора есть определенная разновидность 2HDM).
> 3. Хоть в п.2 имеются и заряженные хиггсы, но там есть и нейтральный. И вакуумное среднее вылезает из нейтрального хиггса.

Bene!


> Ya imel v vidu chto ty mozhesh vvesti neskol'ko komponent kotorye budut (estestvenno) vesti sebya kak skalyary pri preobrazovaniyah gruppy Lorenza, no ih budet neskol'ko. Esli napishesh ih v stolbik, to mozhno nazvat' eto "vektorom" :)

Понятно. Ну для этого человечество придумало специальные слова "дублет", "триплет" и т.п. :) Чтоб с векторами не мешать.


Мне именно интересно, каковы причины, запрещающие эффекту массы частицы появляться при взаимодействии с векторным или тензорным полем. Про спинорное я не говорю, поскольку это уже из области фермионов.


Что требование скалярности Хиггсова бозона проистекает в конечном итоге из требования изотропии пространства?

Спасибо за объяснение. Это то, что нужно.


Я как-то подзабыл всю эту математику. Не напомните, речь случайно идет не о четырехвекторе? Но существование глобального четырехвектора свидетельствовало бы скорее не об анизотропии пространства, а о существовании той самой выделенной системы координат, которую так любят все эти изобретатели вечных двигателей.

Кстати, "глобальный" двухиндексный тензор определенно существует - эту роль прекрасно может сыграть метрика пространства-времени. (Правда он не совсем "глобальный", но ...)


> Я как-то подзабыл всю эту математику. Не напомните, речь случайно идет не о четырехвекторе? Но существование глобального четырехвектора свидетельствовало бы скорее не об анизотропии пространства, а о существовании той самой выделенной системы координат, которую так любят все эти изобретатели вечных двигателей.

Ну можно и так сказать :) Вообще-то картина зависит от того, является этот выделенный вектор времени- или пространственноподобным. Во втором случае например будет существовать СО, в которой вектор только трехмерный, т.е. нарушается изотропия.

И вообще, это тогда уже совсем смахивает на нарушение принципа относительности. Так что может ваше объяснение даже "сильнее".

> Кстати, "глобальный" двухиндексный тензор определенно существует - эту роль прекрасно может сыграть метрика пространства-времени.

Хм... :)
Т.е. рассматриваем вершину

g^{\mu\nu} (v_{\mu\nu} + H_{\mu\nu}) phi^2

Вроде никакого набругательства над здравым смыслом нет.
Ладно, тогда как -- гравитацию квантовать будем или нет? :)

Если да, то это вроде получается вершина взаимодействия с гравитонами. Может что-то дельное можно из этого извлечь,
но гравитация -- это что-то уже за пределами стандартной модели.

Если нет и если вообще это не g^{\mu\nu},
а h^{\mu\nu} = diag(1,-1,-1,-1), то,
член h^{\mu\nu} v_{\mu\nu} = v0-v1-v2-v3 = scalar const
а член с физическим Хиггсом, похоже,
сведется к набору 4 скаляров:
H0,H1,H2,H3 и их взаимодействию с полями материи.

Но тут я до конца ситуацию пока не вижу...


> Если да, то это вроде получается вершина взаимодействия с гравитонами. Может что-то дельное можно из этого извлечь,
> но гравитация -- это что-то уже за пределами стандартной модели.

Вот, вот. Мне почему-то кажется очень подходящим, чтобы масса возникала от взаимодействия с гравитонами :-)


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100