К десятилетнему юбилею со дня открытия бозона Хиггса на сайте Phys.org опубликована заметка "Higgs10: Inventing the future of Higgs research" - "Хиггс10: Каково будущее исследований Хиггса".

В 1975 году трое теоретиков ЦЕРН, Джон Эллис, Мэри К. Гайяр и Дмитрий Нанопулос, предприняли первое всестороннее исследование коллайдерной феноменологии бозона Хиггса. Почти 40 лет спустя он был обнаружен на Большом адронном коллайдере. Можем ли мы сейчас, десять лет спустя, сделать такое долгосрочные предвидение и оценить различные пути, по которым могут пойти будущие исследования бозона Хиггса?

Во-первых, можно дать количественный ответ на языке теории эффективного поля, где математически формулируется наиболее эффективный способ описания объекта. А именно - что он зависит от масштаба длины с точки зрения наблюдателя. Например, для астронавтов Земля очень эффектно описывается как гладкая сфера. Для студентов, отправляющихся летом на каникулы, это не так. То же самое и с квантовым миром, который выглядит как точечная частица с некоторыми оставшимися мультиполярными взаимодействиями с фотонами. На более коротких расстояниях (порядка размеров электронов) это описание совершенно не работает.

То же самое с бозоном Хиггсом. Он может эффективно описываться как точечная частица с дополнительными «операторами», которые представляют собой по существу новые взаимодействия частиц, не содержащиеся в Стандартной модели (СМ).

На глаз астронавт может разглядеть какие-то особенности на Земле и предположить, что там могут быть горы, но на самом деле он не может оценить их высоту. Точно так же операторы бозона Хиггса, не относящиеся к СМ, могут зафиксировать отдаленные остаточные эффекты микроскопической структуры бозона Хиггса, но не раскрыть их в деталях. Если такие дополнительные операторы исчезают, бозон Хиггса соответствует СМ.

Насколько бозон Хиггса "нечеткий"? Можно сформулировать еще очень много вопросов...

Чтобы по-настоящему изучить все аспекты природы бозона Хиггса, понять, является ли он СМ-подобным, потребуется время (измеряемое десятилетиями) и много работы. Но это можно и нужно сделать. Это экспериментальное будущее исследований бозона Хиггса, которого мы с нетерпением ждем.

Куда пойдут исследования в ближайшие годы? Хватит ли у нас настойчивости, чтобы построить ускоритель и детекторы, необходимые для измерения самопритяжения Хиггса или открытия нечеткости бозона Хиггса? Откроют ли некоторые отважные теоретики дверь к фундаментальной теории за пределами СМ? Смогут ли будущие феноменологи заложить первые фундаментальные камни на пути к его открытию?

Как сказал Деннис Габор, изобретатель голографии: «Будущее нельзя предсказать, но будущее можно изобрести». Ученые работают над этим.