Este documento discute extensões do Modelo Padrão de física de partículas envolvendo múltiplos campos de Higgs. Apresenta brevemente a história da teoria de gauge e como o mecanismo de Higgs gera massa para os bósons no Modelo Padrão. Também descreve o setor eletrofraco do Modelo Padrão e como a quebra espontânea de simetria gera massa via o campo de Higgs. Finalmente, discute um modelo específico com um tripleto de Higgs.
2. 1. Introdução
A ideia de invariância de gauge como princípio de simetria;
Conceito de invariância de gauge como princípio de simetria: H. Weyl, em 1919 [1];
Mecânica Quântica: Formulação de Schordinger. Reinterpretação da Teoria de Gauge,
por Weyl, como invarância de fase [3];
QED
Extensão da teoria de gauge para grupos maiores (não abelianos): Yang e Mills em 1954
[4];
Termos de massa não eram permitidos para os campos;
Schwinger (1957): descrição unificada das interações baseda no grupo SU(2) [5];
Glashow (1962): estendeu as idéias de Schwinger para acomodar o grupo SU(2)L U(1)Y
[6];
S. Winberg e A. Salam em 1967: adaptação do Mecannismo de Higgs [7] para fornecer
as massas dos campos na teoria SU(2)L U(1)Y;
Em 1972, S. Weinberg incorporou a QCD â teoria SU(2)L U(1)Y, através do grupo
SU(3)c.
4. 2. O Setor Eletrofraco do Modelo Padrão
O setor eletrofraco do Modelo Padrão (MP) está contindo no produto tensorial dos
grupos SU(2)L U(1)Y.
As partículas estão dispostas da seguinte maneira: férminos de mão esquerda na
representação de dubletos do grupo SU(2)L, férminos de mão direita na representação
de singletos.
5. 2. O Setor Eletrofraco do Modelo Padrão
Bósons de gauge simétricos: ∂µ → Dµ (substituição mínima). No MP Dµ tem as seguintes
formas:
6. 3. Quebra Espontânea de Simetria, (QES)
A forma de gerar massa para os bósons de gauge no MP é mediante uma QES via
mecanismo de Higgs
Lagrangiana do Modelo Padrão:
Lagrangiana escalar: