Higgs es neutral y por lo tanto no puede tener interacciones electromagnéticas. Entonces ¿cómo puede decaer en un par de fotones? ¿Significa que las partículas no necesitan ser cargadas para tener interacción electromagnética?
Respuesta
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El hecho de que el bosón de Higgs es eléctricamente neutro significa que es una camiseta debajo de la $U(1)$ electromagnética grupo gauge. Ya que todo el Lagrangiano debe ser un singlete así, cualquier acoplamiento a la partícula de Higgs, debe suceder a través de otro calibre maillots.
La dimensión menor término que hace esto es el siguiente $5$-dimensiones plazo
$$\mathcal{L}_{h\gamma\gamma}\sim \left[ \frac{(2e/3)^2 N_c}{16\pi^2v} \right] h F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}$$
con $N_c=3$ es el número de colores y $v = 246\, GeV$ es la partícula de Higgs, vev. Este término es generada por partículas pesadas de bucles. El quark top es el que le da la mayor contribución a esta decadencia desde el acoplamiento de la partícula de Higgs, para fermiones es proporcional a su masa. El coefficent en frente está dada por el análisis dimensional a a $O(1)$ números suponiendo que sólo el quark top contribución y $m_t\gg m_h$. (NOTA: hay una manera muy sencilla de computación exactamente de la QED $\beta$-función)
Con esta eficaz vértice usted puede encontrar la tasa de desintegración del Higgs en fotones con una buena precisión. Usted también puede hacer el completo (pero es más complicado) cálculo incluyendo también el bosón W loop.
