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Novo valor para a massa do top, e a coincidência persiste

terça-feira, 17 mar 2009; \12\UTC\UTC\k 12 Deixe um comentário Go to comments

Hoje apareceu no arxiv um artigo do CDF e D0 com o mais recente resultado da medida da massa do top:

m_\text{top} = 173.1 \pm 1.3 \,\text{GeV} \, .

Este resultado é relativamente mais preciso do que se tinha até então, e está jogando a massa do top de volta aos 173 (o valor já foi 160, passou para 170 uns anos atrás e agora se mantém bem em cima do 174). O interessante desse número para massa do top é que o valor do campo do bóson de Higgs no vácuo é v = 246.2\, \text{GeV} (nível árvore), fornecendo um acoplamento do Higgs aos férmions igual a v/\sqrt{2\,{}} =174.1 \,\text{GeV}, que é praticamente idêntico a massa do top.

A massa das partículas no Modelo Padrão é paramétrica a este valor de v : \lambda\, v, onde \lambda é um número adimensional. Para a maioria das partículas \lambda é pequeno, já que a massa de todas é bem menor que 174 GeV. Isso é importante porque acredita-se que a massa das partículas no Modelo Padrão é proveniente de um acoplamento fraco com o Higgs, que permite o uso de teoria de perturbação. Mas a massa do top está perto de desafiar essa idéia, já que ela exige um acoplamento \lambda igual a 1. Isso em si não é um problema técnico porque em detalhes a teoria de perturbação é válida mesmo quando os acoplamentos são \approx O(1) devido a um efeito quântico, sendo que a quantidade mais relevante é na realidade \lambda/(16\, \pi^2) vezes um certo logarítmo, que quase sempre é muito pequeno. Além disso, nós já conhecemos um exemplo de teoria da perturbação para partículas que milagrosamente funciona mesmo sendo uma expansão em um número da ordem de 1 que é a Lagrangiana quiral para píons e nucleons. Mas o valor da massa do top é um pouco não natural porque no Modelo Padrão não há nenhuma boa razão para esse acoplamento ser 1. Há uma coincidência de massa inexplicável ai…

Não sei se correções radiativas melhoram ou pioram a concordância do VEV do Higgs com a massa do top, alguém conhece uma referência?

Ah, e olhando rapidamente estes artigos experimentais não vi que esquema de renormalização eles estão usando para essa massa. Como a massa dos quarks depende do esquema de renormalização, isso deveria estar dito em algum lugar. Eu suponho que seja \overline{MS}.

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