Model se dvěma Higgsovými dublety - Two-Higgs-doublet model - Wikipedia

V současné době se zdá, že experimentální data dobře odpovídají předpovědím Standardní model (SM). Existuje však rozšířená víra, že kvůli mnoha nezodpovězeným otázkám jako temná hmota, neutrino mše, problém hierarchie a silný problém s CP, fyzika mimo SM musí existovat. The Model se dvěma Higgsovými dublety (2HDM) je jedním z nejjednodušších rozšíření SM.^[1][2] Modely 2HDM jsou jednou z přirozených možností pro modely mimo SM, které obsahují dva Higgsovy dublety místo jednoho. Existují také modely s více než dvěma dublety Higgs, například tři modely dubletu Higgs atd.^[3]

Přidání druhého Higgsova dubletu vede k bohatší fenomenologii, protože existuje pět fyzických skalárních stavů, tj. CP dokonce neutrální Higgs bosony ${ displaystyle h}$ a ${ displaystyle H}$ (kde ${ displaystyle H}$ je těžší než ${ displaystyle h}$ podle konvence), CP liché pseudoskalární ${ displaystyle A}$ a dva nabité Higgsovy bosony ${ displaystyle H ^ { pm}}$. Objevený Higgsův boson je měřen jako CP dokonce, takže lze mapovat buď ${ displaystyle h}$ nebo ${ displaystyle H}$ s pozorovaným Higgsem. Zvláštní případ nastane, když ${ displaystyle cos ( beta - alfa) rightarrow 0}$, limit zarovnání, ve kterém lehčí CP dokonce Higgsův boson ${ displaystyle h}$ má spojky přesně jako SM-Higgsův boson.^[4] V jiném limitu takový limit, kde ${ displaystyle sin ( beta - alfa) rightarrow 0}$, těžší CP dokonce boson, tj. ${ displaystyle H}$ je jako SM, odchází ${ displaystyle h}$ být lehčí než objevený Higgs.

Takový model lze popsat z hlediska šesti fyzikálních parametrů: čtyř Higgsových hmot (${ displaystyle m_ {h}, m_ {H}, m_ {A}, m_ {H ^ { pm}}}$), poměr obou hodnoty očekávaného vakua (${ displaystyle tan beta}$) a úhel míchání (${ displaystyle alpha}$) který diagonalizuje hmotovou matici neutrálního CP i Higgsese. SM používá pouze 2 parametry: hmotnost Higgse a jeho hodnotu očekávaného vakua.

Klasifikace

Mohou představit modely se dvěma Higgsovými dublety Nulové proudy měnící chuť které dosud nebyly pozorovány. The Stav Glashow-Weinberg, vyžadující, aby se každá skupina fermionů (kvarky up-typu, kvarky down-typu a nabité leptony) spojily přesně s jedním ze dvou dubletů, je dostatečná, aby se zabránilo předpovědi neutrálních proudů měnících chuť.

Podle toho, ke kterému typu fermionů se páry dublují ${ displaystyle Phi}$, lze rozdělit dva Higgs-dubletové modely do následujících tříd:^[5][6]

Typ	Popis	up-type kvarky pár	pár kvarků down-typu	účtované leptony pár do	poznámky
Typ I.	Fermiofobní	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	nabité fermiony pouze pár na druhý dublet
Typ II	MSSM -jako	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	kvarky typu up- a down-pair se spojí do samostatných dubletů
X	Lepton specifické	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$
Y	Převrácený	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$
Typ III		${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	Nulové proudy měnící chuť na úrovni stromu
Typ bez FCNC		${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	Vyhledáním maticového páru, který lze současně diagonalizovat. [7]

Podle konvence ${ displaystyle Phi _ {2}}$ je dublet, ke kterému se připojují up-type kvarky.

Reference