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Higgs Suche

 

Das Higgs ist das einzige Teilchen des Standardmodells, was noch nicht nachgewiesen wurde. Es ist aber essentiell für die spontane Symmetriebrechung und somit entscheidend für die Bestätigung des Standardmodells.
M. + I. Butterworth, D. + V. Teplitz:''Proving the Higgs particle does not exist would be scientifically every bit as valuable as proving it does''.

Das Higgs koppelt an alle Fermionen, W und Z Bosonen und an sich selbst. Die Kopplungsstärke ist proportional zu mtex2html_wrap_inline3341 resp. m für Fermionen.
Zerfall Kopplungsstärke
tex2html_wrap_inline3995 Wtex2html_wrap_inline3607Wtex2html_wrap_inline3609 2mtex2html_wrap_inline4001
ZZ mtex2html_wrap_inline4003
ff mtex2html_wrap_inline4005

das heisst, das Higgs wird vorwiegend in das schwerste Teilchen zerfallen, was energetisch möglich ist.
Theoretische Abschätzungen:
m<700 GeV: sonst hätten wir eine sehr starke WW und erwarten, dass das Standardmodell so nicht gilt.
m>7 GeV: falls die Masse zu klein ist, werden Quantenkorrekturen zum Higgs Potential wichtiger als das Potential.
Aus elektroschwachen Strahlungskorrekturen bestimmte empirische Untergrenze ist 78 GeV Experimentell:
m> 95.3 GeV, 95% confidence level

 figure2494

In der Figur 4.3 ist die erlaubte Bereich für die Higgsmasse als Funktion des Parameters tex2html_wrap_inline4021, der in der Berechnug von Loop-Korrekturen wichtig ist, gezeigt. tex2html_wrap_inline4021 gibt an, bis zu welchen Energien das Modell gültig sein soll. Wenn man annimmt, dass das Standardmodell bis zur Planckmasse gültig ist, schränkt das den erlaubten Bereich für die Higgsmasse auf 130 - 180 GeV ein.

Figur 4.4 zeigt die Higgsmasse als Funktion der Top-Masse und die Bereiche, die aus Messungen schon ausgeschlossen sind.

 figure2498

2000 erste Indizien für Higgs am CERN, LEP Experimente, aber noch nicht signifikant.

Wie kann das Higgs erzeugt werden? Da die Kopplung an die Fermionen proportional mit deren Masse geht, geht die Produktion mit mtex2html_wrap_inline3341, man muss also möglichst schwere Fermionen nehmen. Bei genügend hoher Energie kann ein Higgs auch von einem Z Boson abgestrahlt werden.




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Don Jun 13 20:59:25 CEST 2002