Esta es una excelente pregunta y hay muchas partículas hipotéticas que se parecen mucho al bosón de Higgs. Por ejemplo
- Radiones
- Dilatons
- Bosones Pseudo-Goldstone
- Resonancias Sigma
Los detalles de qué son estas partículas no importan, solo que hay muchas alternativas plausibles y si terminan siendo la descripción correcta de la partícula que se descubrió en julio, entonces las implicaciones para la física son mucho más amplias e importantes. que el bosón de Higgs.
El modelo estándar tenía solo un parámetro libre antes del descubrimiento del bosón de Higgs y este parámetro podría medirse descubriendo la masa del bosón de Higgs. En este momento, se sabe que la masa de esta partícula es 125.6 \ pm + -0.6 GeV (¡así ya lo sabemos con una precisión inferior al 1%!). Lo que esto significa es que cada propiedad del bosón de Higgs se puede predecir con una precisión notable ahora y que al verificar cada una de estas predicciones, nos da la confianza de que esta nueva partícula es el bosón de Higgs Modelo Estándar y no un “Impostor de Higgs” ( que se está convirtiendo en un lenguaje común en la comunidad de física de alta energía para partículas que se parecen al bosón de Higgs).
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La forma en que esto se hace en la práctica es midiendo la tasa de producción de bosones de Higgs y las relaciones de ramificación de descomposición en múltiples canales diferentes. Específicamente, el bosón de Higgs se puede producir con una tasa considerable de cuatro maneras diferentes
- Gluon Fusion: gg -> h
- Vector Boson Fusion: qq -> qq h
- Producción de bosones vectoriales asociados: q qbar -> V -> V h (V = W o Z)
- Producción de Quark superior asociada: gg -> t tbar -> t tbar h
Entonces el bosón de Higgs puede decaer a través de varios modos diferentes
- b bbar
- WW
- gluon gluon
- ZZ
- tau + tau-
- gamma gamma
- c cbar
Los detalles de cuáles son estos modos de producción y decaimiento no son importantes, solo que existen. Ahora el objetivo sería medir los 28 procesos diferentes. En la práctica, esto no es factible porque la relación señal / fondo es ridículamente pequeña para algunos de estos procesos. Sin embargo, el proceso de descubrimiento utilizó tres modos dominantes
- Gluon Fusion a gamma gamma
- Vector Boson Fusion a gamma gamma
- fusión de gluones a ZZ
La colaboración de CMS también presentó mediciones de los siguientes canales
- Gluon Fusion to WW (ATLAS acaba de publicar este resultado ayer)
- Vector Boson Fusion a tau + tau-
- Producción Top Quark asociada a b bbar
En el futuro, muchos de los canales gamma gamma se verificarán rápidamente y los modos de producción de bosones vectoriales asociados también se verificarán en breve. Algunos de los otros modos tomarán más tiempo (durante los próximos 10 años).
En este momento, no todos los modos se alinean con las predicciones del Modelo estándar, pero estos son los primeros días y estamos viendo conjuntos de datos muy pequeños. Si estas pequeñas anomalías crecen en tamaño, podrían indicar que esta partícula no es el bosón de Higgs, o es un bosón de Higgs de una teoría distinta del modelo estándar mínimo (hay muchas extensiones que se han propuesto al modelo estándar).
