Могут ли анти-Хиггсовские частицы образоваться до появления какой-либо барионной материи, или бозон Хиггса всегда является собственной античастицей?

После прочтения книги Адальберта Паульдраха Das Dunkle Universum (кстати, очень хорошо написанной) остаются вопросы относительно поля Хиггса и его роли в ранней Вселенной. Согласно гипотезе Тулина и Серванта, первоначально образовались бозоны Хиггса и анти-Хиггса. Поскольку первые взаимодействовали и производили массовые частицы, у анти-бозонов Хиггса больше не было партнеров для взаимодействия, и они остались без дела в виде темной материи.

Вопрос: Могут ли анти-Хиггсовские частицы образоваться до появления какой-либо барионной материи, или бозон Хиггса всегда является собственной античастицей? Возможно ли, что частица с периодом полураспада 1,56 × 10 22 с может существовать 14 миллиардов лет, потому что у него нет партнеров по реакции?

Что касается поля Хиггса: оно имеет размер Вселенной или во Вселенной существует бесчисленное множество отдельных полей?

Ответы (2)

Соответствующая статья — Higgsogenesis by Geraldine Servant, Sean Tulin, Phys. Преподобный Летт. 111, 151601 (2013).

Я подозреваю, что вы перепутали бозон Хиггса с полем Хиггса. Бозон Хиггса, обнаруженный на LHC, представляет собой возбуждение поля Хиггса, которое существует только при энергиях ниже электрослабого фазового перехода. В статье Серванта и Тулина обсуждаются взаимодействия, происходящие при энергиях EWPT и выше, когда бозон Хиггса не существует.

Что касается статьи, то при беглом просмотре она выглядит правдоподобной, но это всего лишь одна из многих идей, высказанных в этой области. Статья мало цитировалась, поэтому особого интереса она не вызвала.

Я отвечу на эту часть вашего вопроса:

Что касается поля Хиггса: оно имеет размер Вселенной или во Вселенной существует бесчисленное множество отдельных полей?

Поле Хиггса и бозоны, связанные с ним, находятся в рамках модели квантовой теории поля . Стандартная модель физики элементарных частиц является отправной точкой, а затем возможны расширения и модификации, и все это в рамках квантовой теории поля.

Стандартная модель физики элементарных частиц основана на основных элементарных частицах, перечисленных в таблице, и постулат состоит в том, что вся материя и энергия зависят от них. В квантовой теории поля каждая из частиц в таблице

элемент

покрывает все пространство-время волновой функцией поля свободной точечной частицы, которая является квантово-механическим решением соответствующего уравнения (например, уравнения Дирака для электрона). На эти поля действуют операторы рождения и уничтожения, которые порождают частицы как возбуждения поля . В частности, расчеты возможны для получения сечений взаимодействия и распадов с использованием пертурбативных разложений и соответствующих диаграмм Фейнмана .

Как видите, количество полей ограничено, и поле Хиггса, одно только в стандартной модели, также покрывает все пространство-время. В стандартной модели бозон Хиггса является собственной античастицей, существуют различные расширения и модификации, которые имеют более одного поля бозона Хиггса и больше элементарных частиц, чем таблица стандартной модели. иметь значение.

Джон ответил на остальную часть вашего вопроса.