Model de doble doblet de Higgs

El model de doble doblet de Higgs (provinent de l'anglés Two Higgs-doublet model, abreviat 2HDM) és una de les extensions més senzilles del Model estàndar de la física de partícules (MS). És una de les eleccions naturals de la física més allà del Model Estàndar que en lloc d'un doblet Higgs contenen dos. També hi ha models de tres o més doblets.

Experiències

Senyes experimentals semblen cotejar be en les prediccions del Modele Estàndar (MS). Pero hi ha una vasta creència que, per moltes interrogants sense resposta com la matèria obscura, masses de neutrins, el problema de jerarquia i el formidable problema de violació CP (carrega-paritat), deu existir física que reglote el MS.

L'adició del segon doblet Higgs conduïx a una fenomenologia més variada, puix hi ha cinc estats escalares físics: 1 i 2) bosones Higgs neutres parells CP $h$ i $H$ (per convenció, $H$ és més pesat que $h$); 3) CP impar pseudoescalar $A$; 4 i 5) dos bosones Higgs carregats $H^{\pm }$. El bosón Higgs descobert es medix per a ser CP parell, de modo que en el Higgs observat es pot mapear $h$ o $H$. Ocorre un cas especial quan $\cos (\beta -\alpha )\to 0$, el llímit d'alliniació en el qual el bosón $h$ Higgs parell CP, més llauger, té acoplament exactament com el bosón MS-Higgs. En un atre llímit, a on $\sin (\beta -\alpha )\to 0$, el bosón parell CP més pesat (per eixemple $H$, MS-afí) deixa $h$ per a que siga el més llauger que el Higgs descobert.

És factible descriure tal model en térmens de sis paràmetros físics: quatre masses Higgs ($m_h,m_H,m_A,m_{H^{\pm }}$), la proporció dels dos valors d'expectativa de buit ($\tan \beta$) i l'àngul de mixtura ($\alpha$) que diagonaliza la matriu de massa dels Higgs parells CP neutres. En el MS s'usen dos paràmetros: la massa dels Higgs i el seu valor d'expectativa de buit.

Classificació

Els models Two-Higgs-doublet poden introduir corrents neutres canviants (flavor-changing neutral currents) encara no observades. La condició Glashow-Weinberg, la qual requerix que cada grup de fermiones (de tipos quark dalt i quark avall i leptones carregats) s'acoplen exactament a un dels dos doblets, és suficient per a evitar la predicció de les corrents neutres canviants.

Segons el tipo de parells de fermiones que s'acoplen a $\Phi$, els models Two-Higgs-doublet es poden dividir en les classes següents:

Tipo	Descripció	Tipos quark dalt s'acoplen a !Tipos quark avall s'acoplen a ! Leptones carregats s'acoplen a !Comentaris
Tipo I	Fermiofóbico	${\Phi }_2$	${\Phi }_2$	${\Phi }_2$	Fermiones carregats s'acoplen solament al segon doblet.
Tipo II	MSSM-afí	${\Phi }_2$	${\Phi }_1$	${\Phi }_1$	Tipos quark dalt i quark avall s'acoplen a doblets separats.
X	Leptón específic	${\Phi }_2$	${\Phi }_2$	${\Phi }_1$
I	Girat	${\Phi }_2$	${\Phi }_1$	${\Phi }_2$
Tipo III		${\Phi }_1,{\Phi }_2$	${\Phi }_1,{\Phi }_2$	${\Phi }_1,{\Phi }_2$	Corrents neutres d'índole canviant en nivell tres.
Tipo FCNC-lliure		${\Phi }_1,{\Phi }_2$	${\Phi }_1,{\Phi }_2$	${\Phi }_1,{\Phi }_2$	Si es troba un parell matricial que es puga diagonalizar simultàneament.

Per convenció, ${\Phi }_2$ és el doblet al com s'acoplen quarks dalt.