Физики подводят промежуточные итоги изучения свойств хиггсовского бозона

Сводка экспериментальных проверок того, как бозон Хиггса взаимодействует с различными частицами. Слева: связь с лептонами и кварками третьего поколения, а также с W и Z-бозонами зарегистрирована надежно (ячейки обведены зеленой рамкой); имеются серьезные указания на взаимодействие с мюонами (синяя рамка); связь с очарованным кварком и взаимодействие бозона Хиггса с самим собой (темно-фиолетовые рамки) пока не задетектированы, но будут обнаружены за время работы LHC; наконец, связь с более легкими частицами, в особенности с первым поколением фермионов (светло-фиолетовые рамки), коллайдерам пока недоступна. Справа: проверка того, что связь бозона Хиггса с частицами пропорциональна массам самих частиц. Изображение из статьи G. P. Salam, L.-T. Wang, G. Zanderighi, 2022. The Higgs boson turns ten

Десятилетие открытия бозона Хиггса и некоторое затишье перед ожидающимся потоком новых данных коллайдера стали для физиков удобным моментом, чтобы подвести промежуточные итоги исследований бозона Хиггса на основе всей статистики сеанса LHC Run 2. Мы собрали ссылки на вышедшие в последние месяцы обзорные статьи про свойства бозона Хиггса и на конференции, посвященные его изучению.

Десять лет назад, 4 июля 2012 года, ЦЕРН объявил об открытии бозона Хиггса. Это событие не только стало окончанием долгой кампании по поиску давно предсказанной частицы, но и ознаменовало начало новой эры исследований в физике частиц. Ученым открылась новая, «хиггсовская» грань устройства нашей вселенной на самом фундаментальном уровне. Бозон Хиггса, благодаря многообразию своих свойств и связи с другими частицами, сразу превратился в мощный инструмент изучения микромира.

В этом году научное сообщество отмечало юбилей открытия хиггсовской частицы и подводило итоги первого десятилетия исследований его свойств. В июле мы приводили ссылки на связанные с этим событием научные мероприятия и рассказывали о том, как в экспериментах вырисовывался «портрет» бозона Хиггса (см. новость Бозону Хиггса — 10 лет). С тех пор появилось несколько научных статей, обновивших текущую ситуацию с бозоном Хиггса, и кажется полезным свести эти ссылки воедино.

В день годовщины открытия в журнале Nature появилась хиггсовская тематическая подборка научных и популярных публикаций. Она содержит, среди прочего, две научные статьи коллабораций ATLAS и CMS с обзором самых последних измерений свойств бозона Хиггса (статья ATLAS и статья CMS) и доступную широкому кругу читателей обзорную статью The Higgs boson turns ten с грамотными, выверенными формулировками. Все эти статьи находятся в свободном доступе. Кстати, физики из коллаборации ATLAS подготовили и симпатичную интерактивную хронологию своих исследований бозона Хиггса с момента открытия частицы.

Подборку научно-популярных и исторических материалов вокруг хиггсовского бозона опубликовал и журнал CERN Courier. Добрая половина его выпуска за июль-август посвящена хиггсовскому бозону (см. страницу со всеми выпусками журнала в формате PDF за последнее десятилетие).

В середине июля в журнале Nature Reviews Physics вышел чуть более детальный, но вполне доступный физикам из смежных областей обзор текущего состояния хиггсовских исследований, включая их связь с астрофизическими задачами (The Higgs boson implications and prospects for future discoveries).

Еще более подробный отчет о состоянии дел в физике хиггсовского бозона можно найти в появившейся на днях публикации Report of the Topical Group on Higgs Physics for Snowmass 2021 за авторством целого коллектива физиков, обсуждавших эту тему в рамках прошедшего недавно крупного совещания Snowmass 2021. Здесь упор сделан не столько на уже полученные данные, сколько на то, что физики ожидают узнать о бозоне Хиггса в ближайшие десятилетия с помощью того или иного варианта будущей хиггсовской фабрики.

Что касается научных мероприятий, то, помимо крупнейшей конференции года по физике частиц ICHEP 2022 с многочисленными хиггсовскими докладами, этой осенью были организованы и специализированные рабочие совещания. В первой половине сентября, буквально одно за другим прошли три небольших, но регулярных хиггсовских мероприятия: Workshop on Multi-Higgs Models в Лиссабоне, Higgs Days в Сантандере (Испания) и Higgs Hunting в Париже. В ноябре в Пизе состоится крупнейшая тематическая конференция по физике бозона Хиггса Higgs 2022. Слайды презентаций на всех конференциях, как правило, находятся в свободном доступе.