Estabilizando el Higgs sin SUSY

Randall Sundrum realmente no funciona para estabilizar la escala de Higgs. En aquellos casos en los que la gente afirma que sí, es una teoría de baja escala de Planck y está trivialmente excluida experimentalmente. Pero esta no es tu pregunta.

El mecanismo más natural para estabilizar el Higgs es el tecnicolor. Esta es la idea de que el bosón de Higgs es un bosón emergente, como el pión, de una fuerte fuerza de color.

Una motivación para esto es la siguiente: suponga que se deshizo por completo del Higgs, de modo que considere el modelo estándar Higgsless. ¿Todos los fermiones se vuelven sin masa y las interacciones débiles se vuelven de largo alcance?

La respuesta es no. En ausencia del Higgs, los condensados ​​de vacío QCD toman el relevo. QCD con quarks sin masa no es tan diferente de QCD como lo conocemos, excepto que los piones son casi sin masa. Con más sabores, hay más condensados ​​quirales y hay más piones, por lo que divide el sabor SU(6)xSU(6) a SU(6) (los seis sabores sin masa) y obtiene un valor total de SU(6) de piones. Tiene un condensado udsctb, en lugar del condensado ud con un componente s más pequeño, como en nuestro mundo.

Pero el condensado arriba-abajo rompe la simetría quiral, lo que significa que es un condensado de quarks izquierda-derecha, lo que significa que rompe el SU(2) quiral. Los condensados ​​quirales son tipo Higgs, definen una dirección en el espacio SU(2) y tienen carga U(1). Su valor esperado rompe el SU(2)xU(1) débil en un U(1) "electromagnético".

Pero esta ruptura es SU(6) simétrica, lo que significa que no puede dar una masa diferente a los diferentes quarks, y el sabor isospin SU(6) es exacto. Además, los leptones solo interactúan con el condensado a través de la interacción U(1), y no estoy seguro de cuáles serán sus masas.

La idea de Technicolor es repetir la historia de QCD en la escala de Higgs, produciendo un mecanismo de Higgs mediante un nuevo grupo de simetría de calibre. El problema técnico es introducir interacciones con los fermiones modelo estándar existentes que dan a los fermiones modelo estándar una masa adecuada. Hay dificultades técnicas aquí, que llevan a muchas personas a creer que la teoría debe funcionar lentamente para funcionar, esto se llama technicolor "caminante".

Tales teorías estabilizan el Higgs automáticamente, porque el Higgs se produce de forma no perturbativa en el análogo de la escala QCD para el nuevo campo de calibre de confinamiento. Esto también explica el problema de coincidencia de QCD-Higgs (esto no tiene nombre en la literatura), la coincidencia de 2 órdenes de magnitud entre la escala QCD que determina la masa del protón y la escala de Higgs, que determina la masa de todo lo demas. Esto es extraño, porque a priori no hay relación ni siquiera en los modelos SUSY.

La página de Wikipedia sobre esto es sorprendentemente detallada. El espacio de teorías renormalizables es enormemente rico, y debería ser posible hacer que la idea funcione. Pero esto probablemente será mucho más fácil una vez que haya más datos del LHC para dar pistas.

Sí, hay un mecanismo. Es el principio antrópico fuerte. Para que haya conciencia, la vida inteligente tiene que evolucionar en un ambiente hospitalario. Con una jerarquía ligeramente más pequeña entre la escala de Planck y la escala de ruptura electrodébil, los cuerpos astronómicos masivos como supercúmulos/cúmulos galácticos, galaxias o estrellas probablemente colapsarían en agujeros negros. La gravedad se vuelve demasiado fuerte.