Продолжаем (начало см. здесь) читать заметку на сайте ЦЕРН "Higgs10: десять вещей, которые мы узнали о бозоне Хиггса за последние десять лет".

6. Бозон Хиггса может быть порталом для темной материи

Если темная материя состоит из элементарных частиц, то Стандартная модель (СМ) просто не предсказывает ни одну из них. Если H(125) и частицы темной материи взаимодействуют в природе, одной из возможных примет является «невидимый» распад бозона Хиггса. Такие поиски ограничивают эти распады значением ниже 15% и, следовательно, устанавливают ограничения на взаимодействия между этим бозоном Хиггса и возможными частицами темной материи, а также на модели, которые их предсказывают. СМ предсказывает лишь крошечную долю ветвления 0,1% — до четырех нейтрино.

7. Это может касаться структуры Вселенной

Включение механизма Браута-Энглера-Хиггса в СМ приводит к точным предсказаниям эволюции Вселенной на одной из ее ранних стадий, в электрослабую эпоху. Скалярное поле может влиять на некоторые аспекты космологии и даже играть роль в наблюдаемой асимметрии вещества и антивещества во Вселенной. В зависимости от формы вакуумного потенциала Вселенная может быть метастабильной и распадаться, и один из способов исследовать эту форму — измерить различные способы взаимодействия H(125) с самой собой. Одной из сигнатур, которые можно использовать для доступа к этому самодействию, является производство пар бозонов Хиггса. В то время как существующие анализы данных БАК уже начали исключать некоторые альтернативы, отличные от СМ, дополнительные данные и будущие ускорители, такие как фабрики Хиггса, позволят нам исследовать эту критическую область.

8. Кажется, он одинок

СМ минималистична в том, что касается скаляров: она предсказывает одну-единственную элементарную скалярную частицу с различными типами взаимодействий. В прямых расширениях минимальной СМ предсказывается более одного бозона Хиггса, что приводит к различным наборам взаимодействий. Поэтому была предпринята активная программа поиска других бозонов Хиггса — более легких и тяжелых, нейтральных и заряженных (и двухзарядных). Поскольку другие возможности сильно сокращены, H(125) в настоящее время является единственным известным нам скаляром в природе.

9. Это новый игрок в команде, преодолевающий СМ.

Этот бозон Хиггса — новейший игрок, присоединившийся к команде частиц, которые мы используем для понимания природы Вселенной. Асимметрия материи-антиматерии, темная материя, объединение всех сил; это некоторые из вопросов, где последовательное и точное исследование свойств частиц, таких как Z- и W-бозоны, бьюти- и топ-кварки, а теперь и H(125), исследует энергетические режимы, выходящие далеко за рамки тех, которые непосредственно доступны на коллайдерах. Одна из возможностей состоит в том, чтобы расширить СМ общими взаимодействиями, которые представляют эффект частиц и взаимодействий за пределами прямой досягаемости существующих коллайдеров. Последовательное использование всей информации от H(125) и членов его команды может указать нам направление для следующей стандартной модели.

10. Это только начало

Хотя мы установили несколько свойств H(125), многое еще предстоит узнать об этом бозоне Хиггса. Открытие H(125) и его сингулярного скалярного качества — далеко не последнее предсказание СМ, оно представляет собой важный инструмент для углубления нашего понимания природы в ее глубочайших проявлениях. Действительно ли в природе существует только один бозон Хиггса? Отличаются ли его свойства от предсказаний СМ? Может ли он показать нам, что находится за пределами электрослабой шкалы? Может ли он взаимодействовать с частицами темной материи? Сможем ли мы использовать его для измерения формы вакуумного потенциала Вселенной?

Десять лет назад, до открытия, эти вопросы были вне нашей досягаемости. H(125) приглашает нас идти дальше.