¿Pueden haberse formado partículas anti-Higgs antes de que existiera cualquier materia bariónica o el bosón de Higgs es siempre su propia antipartícula?

Después de leer el libro Das Dunkle Universum de Adalbert Pauldrach (que, por cierto, está muy bien escrito), quedan preguntas sobre el campo de Higgs y su papel en el universo primitivo. Según la hipótesis de Tulin y Servant, inicialmente se formaron bosones de Higgs y anti-Higgs. Dado que los primeros interactuaron y produjeron partículas masivas, los bosones anti-Higgs no tuvieron más compañeros para interactuar y están sentados como materia oscura.

Pregunta: ¿Pueden haberse formado partículas anti-Higgs antes de que existiera cualquier materia bariónica o el bosón de Higgs es siempre su propia antipartícula? ¿Es plausible que una partícula con una vida media de 1.56 × 10 22 s puede permanecer alrededor de 14 mil millones de años porque no tiene compañeros de reacción?

Respecto al campo de Higgs: ¿tiene el tamaño del universo o existen innumerables campos individuales en el universo?

Respuestas (2)

El artículo relevante es Higgsogenesis por Geraldine Servant, Sean Tulin, Phys. Rev. Lett. 111, 151601 (2013).

Sospecho que has confundido el bosón de Higgs con el campo de Higgs. El bosón de Higgs detectado en el LHC es una excitación del campo de Higgs que existe solo a energías por debajo de la transición de fase electrodébil. El artículo de Servant y Tulin analiza las interacciones que ocurren en y por encima de las energías EWPT donde el bosón de Higgs no existe.

En cuanto al documento, a partir de una breve exploración parece plausible, pero es solo una de las muchas ideas que se han sugerido en esta área. El documento no ha sido citado extensamente, por lo que parece no haber generado mucho interés.

Abordaré esta parte de tu pregunta:

Respecto al campo de Higgs: ¿tiene el tamaño del universo o existen innumerables campos individuales en el universo?

El campo de Higgs y los bosones asociados con él están dentro de un modelo de teoría cuántica de campos . El modelo estándar de física de partículas es el punto de partida, y luego están las extensiones y modificaciones, todo dentro de la teoría cuántica de campos.

El modelo estándar de física de partículas se basa en las partículas elementales básicas enumeradas en la tabla, y el postulado es que toda la materia y la energía dependen de ellas. En la teoría cuántica de campos, cada una de las partículas de la tabla

elemento

cubre todo el espacio-tiempo con la función de onda del campo de partículas puntuales libres, que es la solución mecánica cuántica de la ecuación apropiada (el Dirac para el electrón como ejemplo). Sobre estos campos actúan operadores de creación y aniquilación, que generan las partículas como excitaciones del campo. En particular, los cálculos son posibles para derivar secciones cruzadas de interacción y decaimientos usando expansiones perturbativas y los diagramas de Feynman apropiados .

Como ves, hay un número limitado de campos, y el campo de Higgs, uno solo en el modelo estándar, también cubre todo el espacio-tiempo. En el modelo estándar, el Higgs es su propia antipartícula, hay varias extensiones y modificaciones que tienen más de un campo de Higgs y más partículas elementales que la tabla del modelo estándar, posiblemente invocadas cuando se trata de explicar cuestiones abiertas en cosmología, como la asimetría bariónica y la oscuridad. asunto.

John ha cubierto el resto de su pregunta.