Модель с двумя дуплетами Хиггса

Модель с двумя дублетами Хиггса ( 2HDM ) является расширением Стандартной модели физики элементарных частиц . ^{[1] [2]} Модели 2HDM являются одним из естественных выборов для моделей за пределами SM, содержащих два дублета Хиггса вместо одного. Существуют также модели с более чем двумя дублетами Хиггса, например, модели с тремя дублетами Хиггса и т. д. ^[3]

Добавление второго дублета Хиггса приводит к более богатой феноменологии, поскольку существует пять физических скалярных состояний, а именно, CP- четные нейтральные бозоны Хиггса h и H (где H тяжелее h по соглашению), CP-нечетный псевдоскаляр A и два заряженных бозона Хиггса H ^± . Обнаруженный бозон Хиггса измерен как CP- четный, поэтому можно сопоставить h или H с наблюдаемым Хиггсом. Особый случай возникает, когда , предел выравнивания, в котором более легкий CP-четный бозон Хиггса h имеет связи, точно такие же, как бозон SM-Хиггса. ^[4] В другом пределе, таком пределе, где , более тяжелый CP-четный бозон, т. е. H , подобен SM, в результате чего h оказывается легче открытого Хиггса; однако важно отметить, что эксперименты настоятельно указывают на значение , близкое к 1. ^[5] ${\displaystyle \cos(\beta -\alpha )\rightarrow 0}$ ${\displaystyle \sin(\beta -\alpha )\rightarrow 0}$ ${\displaystyle \sin(\beta -\alpha )}$

Такая модель может быть описана в терминах шести физических параметров: четыре массы Хиггса ( ), отношение двух значений вакуумного ожидания ( ) и угол смешивания ( ), который диагонализирует матрицу масс нейтрального CP четных Хиггсов. СМ использует только 2 параметра: массу Хиггса и его вакуумное ожидание. ${\displaystyle m_{\rm {h}},m_{\rm {H}},m_{\rm {A}},m_{\mathrm {H} ^{\pm }}}$ ${\displaystyle \tan \beta }$ ${\displaystyle \alpha }$

Массы бозонов H и A могут быть ниже 1 ТэВ, и CMS провела исследования в этом диапазоне, но существенного превышения предсказаний стандартной модели не наблюдалось. ^{[6] [7]}

Классификация

Модели с двумя дублетами Хиггса могут вводить изменяющие аромат нейтральные токи , которые до сих пор не наблюдались. Условие Глэшоу-Вайнберга, требующее, чтобы каждая группа фермионов (кварки верхнего типа, кварки нижнего типа и заряженные лептоны) соединялась точно с одним из двух дублетов, достаточно для того, чтобы избежать предсказания изменяющих аромат нейтральных токов.

В зависимости от того, какой тип фермионов с каким дублетом связан , можно разделить модели с двумя дублетами Хиггса на следующие классы: ^{[8] [9]} ${\displaystyle \Phi }$

По соглашению, это дублет, с которым соединяются кварки верхнего типа. ${\displaystyle \Phi _{2}}$

Смотрите также

• Альтернативы Стандартной модели Хиггса
• Составные модели Хиггса
• Преон

Ссылки

1. «Скаляры Хиггса и нелептонные слабые взаимодействия», Кристофер Т. Хилл , (1977); см. стр. 100.
2. Gunion, J.; HE Haber; GL Kane; S. Dawson (1990). Руководство охотников за бозоном Хиггса . Addison-Wesley.
3. Keus, Venus; King, Stephen F.; Moretti, Stefano (2014-01-13). "Три-Хиггсовские модели-дублет: симметрии, потенциалы и массы бозонов Хиггса". Journal of High Energy Physics . 2014 (1): 52. arXiv : 1310.8253 . Bibcode : 2014JHEP...01..052K. doi : 10.1007/JHEP01(2014)052. ISSN  1029-8479. S2CID  118482476.
4. Крейг, Н.; Гэллоуэй, Дж.; Томас, С. (2013). «Поиск признаков второго дублета Хиггса». arXiv : 1305.2424 [hep-ph].
5. Сотрудничество, CMS (2019). "Комбинированные измерения связей бозона Хиггса в столкновениях протонов при √s=13 ТэВ". The European Physical Journal C . 79 (5): 421. arXiv : 1809.10733 . doi :10.1140/epjc/s10052-019-6909-y. PMC 6528832 . PMID  31178657. 
6. "Охота на братьев и сестер бозона Хиггса с помощью топ-кварков | Эксперимент CMS". cms.cern . Получено 2023-09-02 .
7. "CMS-PAS-TOP-22-010". cms-results.web.cern.ch . Получено 2023-09-02 .
8. Крейг, Н.; Томас, С. (2012). «Эксклюзивные сигналы расширенного сектора Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 1211 (11): 083. arXiv : 1207.4835 . Bibcode : 2012JHEP...11..083C. doi : 10.1007/JHEP11(2012)083. S2CID  119312000.
9. Бранко, GC; Феррейра, премьер-министр; Лавура, Л.; Ребело, Миннесота; Шер, Марк; Силва, Жоау П. (июль 2012 г.). «Теория и феноменология моделей двух дублетов Хиггса». Отчеты по физике . 516 (1). Эльзевир: 1–102. arXiv : 1106.0034 . Бибкод : 2012ФР...516....1Б. doi :10.1016/j.physrep.2012.02.002. S2CID  119214990.
10. Botella, Francisco J.; Cornet-Gomez, Fernando; Nebot, Miguel (30.08.2018). «Сохранение вкуса в моделях с двумя дуплетами Хиггса». Physical Review D. 98 ( 3): 035046. arXiv : 1803.08521 . Bibcode : 2018PhRvD..98c5046B. doi : 10.1103/PhysRevD.98.035046 . ISSN  2470-0010.