Hay un par de ideas falsas aquí, y puedo ver de dónde provienen si observas Particle Fever .
Veamos el Modelo Estándar solo como una teoría, sin ninguna referencia a resultados experimentales. En resumen, la masa de Higgs es un parámetro de entrada, y nada dentro del Modelo estándar lo arregla para que tenga algún valor. Ahora, si pones un arma en la cabeza de un teórico y les pides que adivinen la masa sin hacer ningún experimento , mirarían la teoría y adivinarían que la masa de Higgs debería estar cerca de la masa de Planck, que es [matemática] 10 ^ {19} [/ math] GeV más o menos. Eso es mucho, mucho más grande de lo que sabemos que es la masa de Higgs, y este es un problema bien conocido y sin resolver llamado problema de jerarquía .
Es importante comprender que el problema de la jerarquía no significa que un Higgs ligero sea imposible: solo dice que deben producirse cancelaciones muy complejas, aparentemente sin una buena razón, para que podamos obtener una masa de Higgs cercana a 100 GeV. Llamamos a este resultado antinatural . Una vez más, es importante tener en cuenta que antinatural no significa mal: solo significa sospechoso.
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Ahora, podría intentar hacer las cosas más naturales al encontrar una buena razón para esta cancelación, y hay varias formas de hacerlo, y una de las mejores ideas motivadas que tenemos es la supersimetría . En resumidas cuentas, con la supersimetría, descubres que puedes obtener de forma muy natural un bosón de Higgs con una masa de 100 GeV más o menos.
Sin embargo, aquí está la cosa: para una masa de Higgs de 125 GeV, las cosas comienzan a parecer bastante antinaturales, incluso con supersimetría que, recuerda, introdujimos para tratar de hacer las cosas naturales en primer lugar. Esto es probablemente lo que quiere decir con “no coincidió con las predicciones”, pero de nuevo, antinatural no significa mal . No hay nada intrínsecamente malo con una masa Higgs de 125 GeV, simplemente se ve raro.
Todo esto es desde un punto de vista puramente teórico. Pero con la ayuda de algunos resultados experimentales de mucho antes de descubrir el Higgs, ya teníamos predicciones correctas de la masa de Higgs. Véase, por ejemplo, este artículo de 2000 que muestra que la masa de Higgs tenía que estar entre 110 y 180 GeV [1]. Entonces, en este sentido, la masa de Higgs coincide con nuestras predicciones anteriores al descubrimiento de Higgs.
Ahora, para la última parte de la pregunta, hemos comprobado que la partícula que hemos descubierto es el Higgs midiendo su rotación, su paridad, sus acoplamientos a las partículas del Modelo Estándar y sus productos de descomposición, todo lo cual entendemos muy bien. , muy bien. Hasta ahora, todo funciona, y así es como sabemos que en realidad es el Higgs. El Grupo de Datos de Partículas [2] proporciona una revisión exhaustiva de lo que ha estado sucediendo en este frente.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que el problema de la jerarquía sigue siendo muy intrigante, y en este momento no tenemos soluciones verificadas experimentalmente para el problema. Ni siquiera está del todo claro si esto es un problema en absoluto.
[1] https://arxiv.org/pdf/hep-ph/000…
[2] http://pdg.lbl.gov/2016/reviews/…
