Dado que el Bosón de Higgs se mide en 125 GeV, ¿qué teoría favorece el resultado? ¿Los 115 GeV pronosticados de la supersimetría o los 140 GeV de la teoría del multiverso?

La masa y las propiedades del bosón de Higgs no son concluyentes. Durante los últimos 40-45 años (desde la Teoría de los leptones de Weinberg o el descubrimiento del quark charm), el Modelo estándar ha sido la teoría a batir. La existencia del bosón de Higgs no era una certeza y esto habría resultado en que el Modelo Estándar estaba equivocado. Pero durante las décadas de 1980, 1990 y principios de 2000, lo clavamos para que hubiera una partícula muy parecida a un bosón de Higgs modelo estándar. Había una gran clase de teorías que tenían partículas que eran esencialmente el bosón de Higgs del modelo estándar (además de muchas otras partículas). A menudo hicieron predicciones sobre cuál debería ser aproximadamente la masa del bosón de Higgs.

A priori, la masa del bosón de Higgs podría estar entre 1 GeV y 1000 GeV. Cuando se tuvieron en cuenta los efectos de la mecánica cuántica, si el Modelo Estándar es la teoría completa de la naturaleza hasta energías inaccesiblemente altas (la escala Planck / GUT), entonces la masa del bosón de Higgs del Modelo Estándar tenía que estar entre 115 GeV y 180 GeV. El rango más probable (en un sentido bayesiano) fue entre 140 GeV y 165 GeV. Las predicciones del multiverso dan una razón para la probabilidad bayesiana.

La supersimetría es un marco para extender el modelo estándar y tiene numerosas implementaciones. La versión mínima de la supersimetría aplicada al Modelo Estándar hace una predicción de que la masa de Higgs debería ser inferior a 90 GeV, pero cuando los efectos de la mecánica cuántica, esto aumenta a 105 GeV y se vuelve cada vez más difícil cada 5 GeV más o menos. Cuando LEP2 terminó y estableció el límite final de 114.4 GeV, a la gente le tomó varios años llegar a un acuerdo con qué tan robustamente disminuyó la supersimetría mínima. Ha habido numerosas extensiones de modelo para la supersimetría mínima que puede elevar la masa de Higgs, hasta más de 300 GeV.

El resultado de esto es que hay tensiones entre la masa del bosón de Higgs y el modelo estándar supersimétrico mínimo, pero en términos más generales en los modelos supersimétricos, esto no es cierto. Hay otras teorías además de la supersimetría que podrían extender el Modelo Estándar.

Gracias por el A2A, Smiley.

Tampoco, supongo. Esas teorías no pueden ser correctas tal como están porque no predicen correctamente la masa del bosón de Higgs. Quizás hay algunas correcciones a una teoría u otra que aún no hemos pensado que nos darán la respuesta correcta, pero por ahora no pueden ser contendientes de teorías físicas precisas. Debemos responder a la naturaleza, no ella a nosotros.

No estoy lo suficientemente familiarizado con la física más allá del Modelo Estándar para saber en detalle qué teoría, si hay alguna, predice correctamente un Higgs de 125 GeV.

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