Модель двух дуплетов Хиггса - Википедия - Two-Higgs-doublet model

В настоящее время экспериментальные данные, похоже, хорошо согласуются с предсказаниями Стандартная модель (СМ). Однако существует широко распространенное мнение, что из-за множества оставшихся без ответа вопросов, таких как темная материя, нейтрино массы, проблема иерархии, а сильная CP-проблема, физика за пределами СМ должна существовать. В Модель двух дуплетов Хиггса (2HDM) - одно из простейших расширений СМ.^[1][2] Модели 2HDM - один из естественных вариантов для моделей за пределами SM, содержащих два дублета Хиггса вместо одного. Существуют также модели с более чем двумя дублетами Хиггса, например, три модели дублетов Хиггса и т. Д.^[3]

Добавление второго дублета Хиггса приводит к более богатой феноменологии, поскольку существует пять физических скалярных состояний, а именно: CP даже нейтральный Хиггс бозоны ${ displaystyle h}$ и ${ displaystyle H}$ (куда ${ displaystyle H}$ тяжелее чем ${ displaystyle h}$ условно), CP нечетное псевдоскалярный ${ displaystyle A}$ и два заряженных бозона Хиггса ${ displaystyle H ^ { pm}}$. Обнаруженный бозон Хиггса оценивается как CP даже, так что можно отобразить ${ displaystyle h}$ или же ${ displaystyle H}$ с наблюдаемым Хиггсом. Особый случай возникает, когда ${ Displaystyle соз ( бета - альфа) rightarrow 0}$, предел выравнивания, в котором более легкий CP даже бозон Хиггса ${ displaystyle h}$ имеет связи в точности как бозон СМ-Хиггса.^[4] В другом пределе такой предел, где ${ Displaystyle грех ( бета - альфа) rightarrow 0}$, более тяжелый CP-четный бозон, т.е. ${ displaystyle H}$ SM-подобный, уходящий ${ displaystyle h}$ быть легче открытого Хиггса.

Такая модель может быть описана с помощью шести физических параметров: четырех масс Хиггса (${ displaystyle m_ {h}, m_ {H}, m_ {A}, m_ {H ^ { pm}}}$), соотношение двух ожидаемые значения вакуума (${ displaystyle tan beta}$) и угол смешивания (${ displaystyle alpha}$), которая диагонализует массовую матрицу нейтральной КП даже Хиггса. SM использует только 2 параметра: массу Хиггса и его ожидаемое значение вакуума.

Классификация

Модели с двумя дублетами Хиггса могут ввести Нейтральные токи, изменяющие вкус которые до сих пор не наблюдались. В Условие Глэшоу-Вайнберга, требуя, чтобы каждая группа фермионов (кварки верхнего типа, кварки нижнего типа и заряженные лептоны) взаимодействовала точно с одним из двух дублетов, достаточно, чтобы избежать предсказания нейтральных токов, изменяющих аромат.

В зависимости от того, какой тип фермионов соединяется с каким дублетом ${ displaystyle Phi}$, можно разделить модели с двумя дублетами Хиггса на следующие классы:^[5][6]

Тип	Описание	кварки восходящего типа соединяются с	кварки нижнего типа соединяются с	заряженная пара лептонов	замечания
Тип I	Фермиофобный	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	заряженные фермионы соединяются только со вторым дублетом
Тип II	MSSM -подобно	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	кварки верхнего и нижнего типов объединяются в отдельные дублеты
Икс	Лептон-специфичный	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$
Y	Перевернутый	${ displaystyle Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}}$	${ displaystyle Phi _ {2}}$
Тип III		${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	Нейтральные токи, изменяющие вкус на уровне дерева
Тип без FCNC		${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	${ displaystyle Phi _ {1}, Phi _ {2}}$	Путем нахождения пары матриц, которые можно диагонализировать одновременно. [7]

Условно, ${ displaystyle Phi _ {2}}$ - дублет, с которым соединяются кварки up-типа.

Рекомендации