STUDIO DEL BOSONE DI HIGGS NEL CANALE γγ CON IL ...

Capitolo 1
Il bosone di Higgs
A partire dai primi anni ’60, lo studio delle interazioni deboli ha portato
alla formulazione di un modello descrittivo delle particelle elementari e delle
loro interazioni rivelatosi in notevole accordo con i risultati sperimentali che
da allora si sono via via accumulati: il modello di Glashow-Weinberg-Salam
delle inetrazioni elettrodeboli. Inoltre, la scoperta dei quark e lo studio dell’interazione
di colore tra di essi, ha condotto i fisici alla ricerca di una teoria
in grado di fornire uno schema unificante per queste tre interazioni, portando
alla creazione di ciò che oggi è chiamato Modello Standard (MS).
Esso è un esempio di teoria quantistica di campo, che descrive il comportamento
di tutti i fermioni elementari oggi noti, leptoni e quark, in termini
di interazioni tra gli stessi dovute allo scambio di bosoni vettori intermedi.
1.1 Introduzione al Modello Standard.
Il MS descrive le particelle elementari note e le loro interazioni mediante
l’utilizzo del formalismo delle teorie quantistiche di campo.
Le particelle e le loro interazioni sono descritte da una densità di lagrangiana
funzione dei campi associati alle particelle e alle interazioni stesse.
I fermioni liberi sono descritti da una lagrangiana di Dirac
Lf = ψ(iγ µ ∂µ − m)ψ (1.1)
dove ψ è lo spinore associato al fermione, m la sua massa e γ µ (µ = 0, 1, 2, 3)
sono le matrici gamma di Dirac.
Nel MS, i fermioni compaiono in una forma particolare. Un generico fermione,
infatti, possiede una componente destrorsa (right) ψR e una sinistrorsa
(left) ψL, definite dalle relazioni
ψR =
1 + γ5
2 ψ ψL =
3
1 − γ5
ψ (1.2)
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