Introdução - Produção e Decaímentos Anómalos do Bosão de Higgs

O Modelo Padrão das Interacções Electrofracas tem sido extensivamente testado e, até hoje, não foram encontradas diferenças significativas entre as suas previsões e os resultados obtidos por qualquer uma das experiências de alta energia.

Uma peça fundamental do modelo continua, no entanto, por descobrir. Nem o bosão de Higgs nem nenhuma evidência indirecta da sua existência foram ainda detectados.

O campo de Higgs é aquele que causaria a quebra da simetria $SU_L(2)$x$U(1)$, dando origem às massas dos bosões vectoriais mediadores das forças electrofracas e dos fermiões [25]. O acoplamento do bosão de Higgs a cada fermião é proporcional ao quadrado da massa deste. Por exemplo, se os neutrinos forem partículas de Dirac, só terão massa se tiverem uma componente de helicidade direita, isto porque o acoplamento dos fermiões ao Higgs é feito pelas duas componentes, esquerda e direita, do campo fermiónico.

Também os bosões vectoriais têm massa apenas se acoplarem directamente ao bosão de Higgs. Quando se dá a quebra de simetria, uma das duas combinações $W^3-B$ acopla ao Higgs, mas a outra não: o bosão $Z^0$ adquire uma massa não nula mas o fotão não tem massa.

Uma vez que a quebra de simetria não foi ainda provada experimentalmente, têm sido propostos e são testados nas experiências de alta energia, modelos que alteram esta parte do Modelo Padrão.

Nos próximos capítulos será analisado um destes modelos. Trata-se de uma extensão ao Modelo Padrão em que as secções eficazes de produção e o decaímento do bosão de Higgs em LEP2 são aumentadas pela presença de novos acoplamentos. No capítulo 2, o modelo será introduzido. No capítulo 3, as larguras parciais e total do bosão de Higgs no quadro do Modelo Padrão serão revistas e serão apresentados os efeitos do novo modelo nos decaímentos do bosão. Os processos de produção e decaímentos anómalos do Higgs estudados, assim como a computação das secções eficazes correspondentes, serão apresentados no capítulo 4. No capítulo 5 será dada uma breve descrição da forma como os dados recolhidos por DELPHI foram analisados para estudar estes processos. Finalmente, no último capítulo, far-se-á a apresentação e discussão da interpretação dos resultados em termos dos acoplamentos anómalos.

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