¿Es el descubrimiento del bosón de Higgs equivalente al descubrimiento del mecanismo de Higgs? Quiero decir, ya está claro que el bosón de Higgs está ahí, pero ¿qué pasa con el mecanismo de Higgs? ¿Cómo podemos estar seguros de que el mecanismo está realmente funcionando? Todo el marco teórico condujo a la predicción del bosón, pero ¿podría ser que se descubrió accidentalmente, sin que el marco estuviera allí? ¿Digamos en el marco de otra teoría que no requiere que esté presente un campo de Higgs para dar masa a las partículas?
No, el descubrimiento del bosón de Higgs tiene poco que ver con la validación del mecanismo de Higgs, o el impresionante papel de los acoplamientos Yukawa del campo de Higgs dando masas a los fermiones.
Hay varios "modelos sin Higgs" que se adaptan bien al mecanismo de Higgs; y un Higgs muy pesado y ancho (y por lo tanto apenas visible, como σ) tendría poco que decir sobre la naturaleza del mecanismo de Higgs; solo intrigaría a aquellos que están preocupados por la naturalidad y no consideran el modelo cuártico de Higgs como una teoría de campo efectiva.
"Nosotros" hemos confiado en que el mecanismo SSB & Higgs está detrás de las masas de los bosones de calibre y los fermiones desde el triunfo del modelo estándar en la década de 1970. La observación de la partícula de Higgs simplemente validó la imagen del potencial renormalizable cuartico simple en los márgenes del modelo: era la única parte dependiente del modelo de la teoría firmemente establecida de la unificación electrodébil de Glashow, Weinberg y Salam, que se basa en un campo doblete de Higgs. .
Específicamente, las masas y los acoplamientos reveladores a los fermiones del modelo SM se confirmaron implacablemente durante 40 años antes de que se descubriera el propio bosón de Higgs "remanente". Toda la estructura de simetría de SSB, tal como lo especifica el modelo, se exploró en la dispersión de neutrinos y, en general, en la fenomenología sistemática de desintegraciones e interacciones débiles, en las que la partícula de Higgs en sí tiene muy poca presencia. Una mirada al destacado resumen de la teoría electrodébil en el PDG debería confirmarlo mediante inspección.
El punto clave es que apenas existe un modelo viable, y mucho menos una teoría, que pueda hacer el trabajo de los tres grados de libertad de Goldstone involucrados en las masas de W y Z, y Yukawa acoplados a los fermiones para dar ellos las masas quiralmente consistentes tan admiradas.
Obtener las restricciones asombrosamente precisas de los acoplamientos a los fermiones es una solución de "sudoku" que aún desconcierta a los pensadores serios de tales modelos por su mínima elegancia. Gran parte del trabajo sobre GUT es un esfuerzo por comprenderlo. (Observé a Feynman esforzándose por ver el método en la locura "torcida" (su palabra) de SM. No recuerdo cuánto los rastreó hasta los modelos GUT, pero ciertamente Gell-Mann y sus colaboradores lo intentaron, intrigantemente).
La conclusión es que la teoría electrodébil ha sido firmemente el rey del gallinero durante prácticamente medio siglo, mientras que el estudio de nuestro milenio de los acoplamientos y propiedades de las partículas de Higgs, por importante que sea, es poco probable que arroje mucha luz sobre lo anterior, a menos que un Se descubrieron discrepancias de pistola humeante que derriban el magnífico panorama general establecido.
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