ИССЛЕДОВАНИЕ КАНАЛОВ РАСПАДА ХИГГС БОЗОНА

Стандартная модель (СМ) взаимодействий элементарных частиц представляет собой объединение теории электрослабых взаимодействий, основанной на группе симметрии  и квантовой хромодинамики (КХД), основанной на калибровочной группе . Удивительной особенностью СМ является явление спонтанного нарушения электрослабой группы симметрии, в результате который калибровочные бозоны, заряженные лептоны и кварки приобретают массу. В теорию введен дублет скалярных комплексных полей , нейтральная компонента который  обладает отличной от нуля вакуумным значением. В результате электрослабая группа  спонтанно нарушается до электромагнитной группы симметрии . При этом три из четырех компонент скалярного поля φ поглощается — и — векторными бозонами. Оставшая четвертая нейтральная компонента скалярного поля является хиггсовским бозоном H.

В различных лабораториях мира проводились поиски Хиггс бозона. Обнаружить Хиггс бозона и изучить физические свойства его является одним из основных задач Большого Адронного Коллайдера (LHC). Наконец, в 2012 г. в ЦЕРНе коллаборации ATLAS и CMS объявили об открытии нового бозона, массой около 125 ГэВ [1, 2]. В связи с этим, теоретический интерес к различным каналам распада и рождения Хиггс бозона сильно возрос. Различные свойства Хиггс бозона изучены в работах [3-5].

В настоящей работе приводится результаты исследований каналов распада Хиггс бозона:

Предположим, что фермион-антифермионная пара поляризована поперечно:  – единичные векторы по направлениям спинов частиц. В этом случае вероятность распада  равна:

Распад же -бозона за счет CP-нечетного взаимодействия происходит только при антипараллельных поперечных поляризаций фермион-антиферми­онной пары ():

Из этого выражения следует, что распад -бозона на продольно поляризованную пару фермионов возможен только в том случае, если фермион и антифермион обладают одинаковыми спиральностями (). Это связано с законом сохранения полного момента в распаде .

Таким образом, фермион-антифермионная пара, рождавшая из распада СР-четного или CP-нечетного -бозона, может находится либо в лево-, либо же в правополяризованных состояниях:

Хиггс бозон может распадаться и по каналам

На рис. 3 показана зависимость ширины распада Хиггс бозона от массы  в процессе .

Список литературы

1. Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC / ATLAS Collaboration // Phys. Lett., 2012, B716, p.1-29
2. Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC / CMS Collaboration // Phys. Lett., 2012, B716, p.30-61.
3. Djouadi A. The Anatomy of Electro-Weak Symmetry Breaking (tome I). arXiv: 0503172v2[hep-ph], 2005, 339p.
4. Ансельм А.А., Уральцев Н.Г., Хозе В.А. Хиггсовские частицы // УФН, 1985, Т. 145, вып. 2, с.185-223.
5. Вайнштейн А.И., Захаров М.А., Шифман М.А. Хиггсовские частицы // УФН, 1980, т.131, №8, с.537-575.[schema type=»book» name=»ИССЛЕДОВАНИЕ КАНАЛОВ РАСПАДА ХИГГС БОЗОНА » description=»В настоящей статье приводится результаты исследований каналов распада Хиггс бозона: . В рамках Стандартной модели получены аналитические выражения для соответствующих спиральных амплитуд и вероятностей распадов. Изучена зависимость вероятностей распадов от массы Хиггс бозона.» author=»Абдуллаев Сархаддин Кубаддин оглы, Годжаев Меджид Шарафаддин оглы» publisher=»БАСРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-11″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_28.11.15_11(20)» ebook=»yes» ]