¿Bosón de Higgs virtual?

Sí, hay bosones de Higgs "virtuales". Una partícula virtual no es realmente una partícula sino una onda/ perturbación en un campo . Entonces, un electrón virtual es una ondulación en el campo de electrones. Un higgs virtual es una onda en el campo de higgs. Las partículas virtuales son solo un modelo conceptual conveniente para describir las perturbaciones de campo en términos de partículas.

Matt Strassler tiene aquí una descripción científica bastante decente de las partículas virtuales . Permítanme citar selectivamente algunas oraciones:

El término "partícula virtual" es un tema interminablemente confuso y confuso para el profano, e incluso para el científico no experto. [$\dots$] La mejor manera de abordar este concepto, creo, es olvidar que alguna vez viste la palabra "partícula" en el término. Una partícula virtual no es una partícula en absoluto. Se refiere precisamente a una perturbación en un campo que no es una partícula.

Las partículas virtuales hicieron su aparición cuando los diagramas de Feynman cobraron vida.

Una definición de trabajo es que una partícula virtual es una línea interna en un diagrama de Feynman: su vector cuatro no está restringido por la masa de la partícula, es un vector cuatro de capa fuera de masa que lleva todos los otros números cuánticos de la partícula. Es por eso que se habla de "cáscara fuera de masa", electrones, fotones, etc.

Aquí hay un diagrama de intercambio de Higgs

En este diagrama, la línea de Higgs cuando está fuera de la capa de masa es virtual, lo que contribuye a la sección transversal del canal pero no a la mejora del bosón de Higgs en los gráficos de masa invariante de las partículas salientes. Cuando el espacio de fase es adecuado para la materialización, es decir, en la aparición masiva del bosón, se puede considerar real, convirtiéndose la línea entrante decayendo en W+ y W- virtuales que luego se descomponen en partículas reales.

Puede considerar "virtual" como una herramienta para comprender la continuidad que la mano abreviada del diagrama de Feynman muestra y simplifica para nosotros, para que no naveguemos a través de cascadas de integrales sin un ancla a lo real. Depende de las constantes que entran en los límites de integración, la energía disponible y los balances de números cuánticos, si podemos suponer un Higgs "real" o una partícula virtual.

En el caso particular del bosón de Higgs, debido a que por lo general está muy alejado de la capa en las interacciones habituales (por ejemplo, el primer diagrama que se muestra, la dispersión ee) y también está interactuando débilmente, la contribución de los diagramas de intercambio de Higgs a las secciones transversales habituales es minúscula. No vale la pena calcular cuándo se puede intercambiar un fotón.

Si tiene un evento de dispersión con partículas que entran y salen, entonces enviamos las partículas de ENTRADA y medimos las partículas de SALIDA. Una partícula virtual es simplemente cualquier partícula que contribuye al evento que no está en el estado IN o OUT, es decir, se crea y se destruye durante el evento. La razón por la que pueden existir partículas como esta se debe a las fluctuaciones cuánticas de los campos (como el Higgs o el campo de fotones).

Cualquier partícula que interactúe con el campo de Higgs puede emitir y absorber bosones de Higgs virtuales durante eventos de dispersión. Esto sucede de manera similar en la que los fotones virtuales son emitidos y absorbidos por otras partículas.

Hay muchos más detalles que podrían discutirse aquí, ¡es un tema interesante! Pero espero que esto (y las otras respuestas) hayan ayudado.