Модель двух дублетов Хиггса

Модель двух дублетов Хиггса ( 2HDM ) является расширением Стандартной модели физики элементарных частиц . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Модели 2HDM являются одним из естественных вариантов 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 $H$ по соглашению тяжелее $h$ ), CP нечетный псевдоскаляр $A$ и два заряженных бозона Хиггса . Бозоны Хиггса $H \pm$ . Обнаруженный бозон Хиггса имеет CP- четность, поэтому можно сопоставить либо $h,$ либо $H$ с наблюдаемым бозоном Хиггса. Особый случай имеет место, когда $\cos(\beta -\alpha )\rightarrow 0$ , предел выравнивания, при котором более легкий CP, даже бозон Хиггса $h,$ имеет связи точно так же, как бозон SM-Хиггса. ^{[ 4 ]} В другом пределе такой предел, где $\sin(\beta -\alpha )\rightarrow 0$ , более тяжелый CP-бозон, т.е. $H$ подобен SM, в результате чего $h$ становится легче, чем открытый бозон Хиггса; однако важно отметить, что эксперименты убедительно указали на значение для $\sin(\beta -\alpha )$ это близко к 1. ^{[ 5 ]}

Такую модель можно описать шестью физическими параметрами: четырьмя массами Хиггса ( $m_{\rm {h}},m_{\rm {H}},m_{\rm {A}},m_{\mathrm {H} ^{\pm }}$ ), отношение двух значений вакуумного ожидания ( $\tan \beta$ ) и угол смешивания ( $\alpha$ ), что диагонализует матрицу масс нейтральных CP даже бозонов Хиггса. СМ использует только два параметра: массу бозона Хиггса и его вакуумное математическое ожидание.

Массы H- и A-бозонов могли быть ниже 1 ТэВ, и CMS провела поиски в этом диапазоне, но никакого значительного превышения над предсказанием стандартной модели не наблюдалось. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Классификация

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

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

Тип	Описание	пара кварков верхнего типа с	кварки нижнего типа соединяются с	пара заряженных лептонов	замечания
Тип I	Фермиофобный	$\Phi _{2}$	$\Phi _{2}$	$\Phi _{2}$	заряженные фермионы соединяются только со вторым дублетом
Тип II	МССМ - лайк	$\Phi _{2}$	$\Phi _{1}$	$\Phi _{1}$	Кварки верхнего и нижнего типов соединяются в отдельные дублеты
Х	Лептон-специфический	$\Phi _{2}$	$\Phi _{2}$	$\Phi _{1}$
И	Перевернутый	$\Phi _{2}$	$\Phi _{1}$	$\Phi _{2}$
Тип III		$\Phi _{1},\Phi _{2}$	$\Phi _{1},\Phi _{2}$	$\Phi _{1},\Phi _{2}$	Нейтральные токи, изменяющие вкус на уровне дерева
Тип без FCNC		$\Phi _{1},\Phi _{2}$	$\Phi _{1},\Phi _{2}$	$\Phi _{1},\Phi _{2}$	Путем нахождения пары матриц, которую можно диагонализовать одновременно. ^{[ 10 ]}

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

См. также

Ссылки

^ «Скаляры Хиггса и нелептонные слабые взаимодействия» , Кристофер Т. Хилл , (1977); см. стр. 100.
^ Ганион, Дж.; Х.Э. Хабер; Г.Л. Кейн; С. Доусон (1990). Путеводитель охотников за Хиггсом . Аддисон-Уэсли.
^ Кеус, Венера; Кинг, Стивен Ф.; Моретти, Стефано (13 января 2014 г.). «Модели трех дублетов Хиггса: симметрии, потенциалы и массы бозона Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 2014 (1): 52. arXiv : 1310.8253 . Бибкод : 2014JHEP...01..052K . дои : 10.1007/JHEP01(2014)052 . ISSN 1029-8479 . S2CID 118482476 .
^ Крейг, Н.; Галлоуэй, Дж.; Томас, С. (2013). «В поисках признаков второго дублета Хиггса». arXiv : 1305.2424 [ геп-ф ].
^ Сотрудничество, CMS (2019). «Комбинированные измерения взаимодействия бозонов Хиггса в протон-протонных столкновениях при √s=13 ТэВ» . Европейский физический журнал C . 79 (5): 421. arXiv : 1809.10733 . doi : 10.1140/epjc/s10052-019-6909-y . ПМК 6528832 . ПМИД 31178657 .
^ «Охота на братьев и сестер бозона Хиггса с топ-кварками | Эксперимент CMS» . cms.cern . Проверено 2 сентября 2023 г.
^ «ЦМС-ПАС-ТОП-22-010» . cms-results.web.cern.ch . Проверено 2 сентября 2023 г.
^ Крейг, Н.; Томас, С. (2012). «Исключительные сигналы расширенного сектора Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 1211 (11): 083. arXiv : 1207.4835 . Бибкод : 2012JHEP...11..083C . дои : 10.1007/JHEP11(2012)083 . S2CID 119312000 .
^ Бранко, ГК; 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 . дои : 10.1016/j.physrep.2012.02.002 . S2CID 119214990 .
^ Ботелла, Франциско Дж.; Корне-Гомес, Фернандо; Небот, Мигель (30 августа 2018 г.). «Сохранение вкуса в моделях двух дублетов Хиггса» . Физический обзор D . 98 (3): 035046. arXiv : 1803.08521 . Бибкод : 2018PhRvD..98c5046B . дои : 10.1103/PhysRevD.98.035046 . ISSN 2470-0010 .

Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Скаляры Хиггса и нелептонные слабые взаимодействия» , Кристофер Т. Хилл , (1977); см. стр. 100.

[2] Ганион, Дж.; Х.Э. Хабер; Г.Л. Кейн; С. Доусон (1990). Путеводитель охотников за Хиггсом . Аддисон-Уэсли.

[3] Кеус, Венера; Кинг, Стивен Ф.; Моретти, Стефано (13 января 2014 г.). «Модели трех дублетов Хиггса: симметрии, потенциалы и массы бозона Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 2014 (1): 52. arXiv : 1310.8253 . Бибкод : 2014JHEP...01..052K . дои : 10.1007/JHEP01(2014)052 . ISSN 1029-8479 . S2CID 118482476 .

[4] Крейг, Н.; Галлоуэй, Дж.; Томас, С. (2013). «В поисках признаков второго дублета Хиггса». arXiv : 1305.2424 [ геп-ф ].

[5] Сотрудничество, CMS (2019). «Комбинированные измерения взаимодействия бозонов Хиггса в протон-протонных столкновениях при √s=13 ТэВ» . Европейский физический журнал C . 79 (5): 421. arXiv : 1809.10733 . doi : 10.1140/epjc/s10052-019-6909-y . ПМК 6528832 . ПМИД 31178657 .

[6] «Охота на братьев и сестер бозона Хиггса с топ-кварками | Эксперимент CMS» . cms.cern . Проверено 2 сентября 2023 г.

[7] «ЦМС-ПАС-ТОП-22-010» . cms-results.web.cern.ch . Проверено 2 сентября 2023 г.

[8] Крейг, Н.; Томас, С. (2012). «Исключительные сигналы расширенного сектора Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 1211 (11): 083. arXiv : 1207.4835 . Бибкод : 2012JHEP...11..083C . дои : 10.1007/JHEP11(2012)083 . S2CID 119312000 .

[9] Бранко, ГК; 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 . дои : 10.1016/j.physrep.2012.02.002 . S2CID 119214990 .

[10] Ботелла, Франциско Дж.; Корне-Гомес, Фернандо; Небот, Мигель (30 августа 2018 г.). «Сохранение вкуса в моделях двух дублетов Хиггса» . Физический обзор D . 98 (3): 035046. arXiv : 1803.08521 . Бибкод : 2018PhRvD..98c5046B . дои : 10.1103/PhysRevD.98.035046 . ISSN 2470-0010 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]