La diferencia es el giro de la partícula. Hay 12 bosones de calibre en el modelo estándar
- Fotón (1)
- W +, W- (2)
- Z0 (1)
- Gluones (8)
Estas son todas las partículas de spin 1. El W +, W- y Z0 son bosones de calibre / vector masivos, mientras que el fotón y los gluones son bosones de calibre sin masa.
El bosón de Higgs es una partícula spin 0. Si se encuentra, entonces sería la primera partícula primaria de espín 0 observada. (Ahora hay indicios de que lo hemos visto que se informaron en la EPS, consulte ¿Cuáles son los resultados de LHC más interesantes de la Conferencia Europea de la Sociedad Física?)
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Las partículas de Spin 0 tienen numerosas características especiales. La primera es que un campo Spin 0 [1] puede adquirir un valor de expectativa de vacío; esto significa que el valor promedio del campo Higgs no tiene que ser cero cuando se promedia en todo el Universo. De hecho, sabemos que su valor promedio es de 246 GeV. Este valor de expectativa de vacío es responsable de hacer que los W +, W- y Z0 sean masivos (en lugar de ser bosones de calibre sin masa normales como el fotón o los gluones): así es como hemos medido el valor promedio sin haber visto nunca un bosón de Higgs.
La segunda característica de una partícula spin 0 es que su masa está influenciada por la física arbitrariamente a corta distancia (o alta energía). Las correcciones de incluir estas contribuciones de alta energía son enormes y requiere una cancelación fina entre muchos términos para dar lugar a un valor pequeño. Esto se conoce como “ajuste fino” de un parámetro y es el origen del problema de jerarquía.
Resolver el problema de la jerarquía ha sido uno de los principales temas de investigación de los últimos 30 años y ha dado lugar a numerosas teorías para las que está destinado el LHC. Entre estos están
- Supersimetría
- Technicolor
- Teorías compuestas de Higgs
- Modelos Randall-Sundrum
- Grandes dimensiones extra
- Dimensiones extra universales
- Pequeñas teorías de Higgs
El bosón de Higgs desempeña un papel fundamental en la motivación de estas teorías, por lo que descubrir el bosón de Higgs y medir sus propiedades (como su masa) es un gran paso adelante para determinar cuál es la teoría subyacente de la naturaleza.
[1] Recuerde que las partículas son excitaciones cuánticas de los campos subyacentes.
