Τι έδειξε το LEP για το σωματίδιο Higgs

Μια ουσιώδης πλευρά του καθιερωμένου προτύπου που παραμένει ανολοκλήρωτη αφορά το πεδίο Higgs. Σ’ αυτό στηρίζεται η θεωρία για να δώσει μάζα στα ηλεκτρόνια, κουάρκ και τα μποζόνια W και Ζ. Το πεδίο Higgs διαφέρει ουσιωδώς από όλα τα υπόλοιπα πεδία. Το Η/Μ πεδίο φέρει ενέργεια. Η ενέργεια μιας περιοχής του χώρου εγγίζει το ελάχιστο δυνατό της σημείο όταν το Η/Μ πεδίο μηδενίζεται παντού μέσα σ’ αυτήν. Το μηδενικό πεδίο αποτελεί την φυσιολογική κατάσταση εν απουσία φορτισμένων σωματιδίων. Παραδόξως το καθιερωμένο πρότυπο απαιτεί η ενέργεια να ελαχιστοποιείται όταν το πεδίο Higgs λαμβάνει κάποια συγκεκριμένη μη μηδενική τιμή. Κατά συνέπεια, ένα μη μηδενικό πεδίο Higgs είναι πανταχού παρόν στο σύμπαν, πεδίο με το οποίο αλληλεπιδρούν συνεχώς τα σωματίδια καθώς ταξιδεύουν διαμέσου του – όπως οι άνθρωποι που βαδίζουν με κόπο τσαλαβουτώντας μέσα στο νερό. Η αλληλεπίδραση αυτή τους δίνει τη μάζα τους, την αδράνειά τους. Τα κβάντα του πεδίου Higgs είναι τα μποζόνια Higgs.
Στο καθιερωμένο πρότυπο δεν υπάρχει η δυνατότητα να προβλεφθεί καμιά μάζα σωματιδίου από πρώτες αρχές, κάτι το οποίο ισχύει και για τη μάζα του ίδιου του μποζονίου Higgs. Μπορεί κανείς ωστόσο να χρησιμοποιήσει άλλα μεγέθη τα οποία έχουν μετρηθεί για να υπολογίσει κάποιες μάζες, όπως οι μάζες των μποζονίων W και Ζ και του τοπ(αληθινού) κουάρκ. Οι πειραματιστές του LEP (Ο Large Electron–Positron Collider λειτουργούσε στο CERN από το 1989 έως το 2000) μέτρησαν περίπου 20 μεγέθη τα οποία στο καθιερωμένο πρότυπο αλληλεξαρτώνται. Συνδυάζοντας την μάζα του μποζονίου Higgs με τα μεγέθη αυτά, η προσαρμογή των δεδομένων δίνει ένα άνω όριο στη μάζα του Higgs, M(Higgs)<200GeV [Υπενθυμίζεται ότι M(p)~0,9GeV και M(top quark)~174 GeV]. Στο LEP έφθασαν μέχρι και λέγεται ότι κάποια γεγονότα ίσως έδειξαν μποζόνια Higgs. Μπορούμε πάντως να πούμε ότι

Αναμένεται συνεπώς ότι το LHC θα είναι ένα εργοστάσιο παραγωγής μποζονίων Higgs. Επίσης στο Tevatron είναι πιθανόν να παραχθούν μερικά από τα ελαφρότερα νέα υπερσυμμετρικά σωματίδια που προβλέπει το Ελάχιστο Υπερσυμμετρικό Καθιερωμένο Πρότυπο, ενώ στο LHC αναμένεται να παραγάγει πληθώρα υπερσυντρόφων, εάν και εφόσον υπάρχουν. Σημειώνεται ότι ο ελαφρότερος υπερσύντροφος προβάλλει ως ένας από τους κύριους υποψηφίους για το ρόλο του σωματιδίου από το οποίο συνίσταται η ψυχρή σκοτεινή ύλη του σύμπαντος.
Gordon Kane «Η επέκταση του καθιερωμένου προτύπου», Scientific American, Νοέμβριος 2003