¿Cómo puede la masa de Higgs dar preferencia a SUSY vs multiverso?

Question

Según el documental de la Partícula de la Fiebre, el valor preciso del bosón de Higgs es la masa podría dar más crédito a SUSY o multiverso teorías. Si la masa se había 115 GeV o por debajo de SUSY habría sido favorecido, mientras que una masa de más de 140 GeV habría dado preferencia a los multiverso.

Es allí una manera de entender esta conexión? ¿Cómo puede la masa de una partícula de dar entrada a la probabilidad de que una determinada teoría física, (y/o, en particular, los dos discuten aquí}?

Estoy especialmente interesado en un nivel de posgrado, sino cualitativo explicación, a pesar de cualquier nivel, sería genial.

Nota: una Física.SE pregunta discute de Higgs, SUSY, y multiverso, pero no se da una exposición de respuesta para la conexión.

Answer 1

No he visto la película. Pero esto no fue "supersimetría frente multiverso". Era "la supersimetría sin multiverso" frente a la "supersimetría con el multiverso".

De acuerdo a la teoría cuántica de campos, un poquito de bosón de Higgs (ligero en comparación con la "gran unificación" de las energías) todavía se ve pesado, porque de lo virtual, a los efectos de partículas, a menos que estos efectos en su mayoría se cancelan uno al otro. Esta es una característica de los tradicionales modelos supersimétricos, y 115 GeV era un valor que viene de ese tipo de teoría.

Sin embargo, puede ser difícil hacer un modelo de este tipo que se mete todo a la derecha, de forma experimental. Usted puede suponer que los diferentes parámetros de la teoría de asumir los valores que son "apenas a la derecha", por ejemplo, que un parámetro es muy pequeño, o que los dos parámetros son casi de la misma - y no hay nada en su teoría de lo que implica esto. Usted acaba de ser "fine-tuning", con el fin de tener ciertos efectos indeseables no se mostrará.

En el pasado, la necesidad de tales paramétrica de ajuste fino puede ser considerado como una razón para rechazar una teoría, si un mecanismo causal para el ajuste fino no se pudo encontrar. Pero "el principio antrópico" o "la selección del medio ambiente" nos da una nueva y posible razón por la que la física puede verse muy bien afinado: tal vez otros valores de los parámetros son incompatibles con la existencia de la vida/los átomos de/etc. No podría ser un "multiverso", en la que los parámetros toman valores diferentes en diferentes lugares, pero la vida sólo es posible en aquellos lugares donde los parámetros toman valores que permiten, por ejemplo, algo como un complejo estable química para desarrollar.

140 GeV fue una predicción de la venida de uno de esos argumentos. Aquí está el papel. Pero vas a ver que esto es todavía una teoría de la supersimetría! Es sólo que es un modelo supersimétrica que contiene algunos antrópico afinar demasiado.

Quiero muy mucho hincapié en que 115 GeV y 140 GeV son de ninguna manera las predicciones provenientes de estos dos enfoques son sólo ejemplos. Pueden haber sido discutido en la película, porque hay algunas experimental de falsas alarmas (en la búsqueda del bosón de Higgs) a esas energías. Pero estamos hablando de dos tipos de teoría - una teoría supersimétrica con desintonizado parámetros, y una teoría supersimétrica con los parámetros de sintonía por antrópico selección - y si los detalles son diferentes, las predicciones son diferentes.

De hecho, diríjase a las páginas 25 y 26 del multiverso de papel, y usted va a ver nada menos que cuatro valores especiales del bosón de Higgs masa lista, cada uno de los cuales se piensa que podría ser indicativo de un origen antrópico de selección dentro de un multiverso. La razón es que ellos no tienen un modelo exacto de cómo la física de las obras a lo largo de su multiverso - son sólo una suposición en los principios que rigen ¿qué variaciones se permite a partir de un lugar a otro. En el papel están a favor de 140 GeV, pero aquí están diciendo que si el verdaderamente fundamentales de la física funciona de otra manera, tal vez uno de estos otros valores sería favorecida.

Lista de 128 GeV, que es una especie de cerca el valor que finalmente fue encontrado, y decir (página 26) "una masa del Higgs cerca de 128 GeV sería proporcionan una fuerte evidencia de que el multiverso, aunque no tan fuerte como podría ocurrir por un valor de cerca de 141 GeV". En este sentido, se debe considerar un "secreto famoso" papel por Shaposhnikov y Wetterich, que en realidad hizo predecir el valor de derecho - 126 GeV - con varios años de antelación, y las que no uso el multiverso o la supersimetría. En su lugar, se supone que la gravedad cuántica tiene la propiedad de "asintótico de seguridad" a altas energías. Esta es una moda asunción, porque parece contradecir estándar de ideas acerca de la entropía del agujero negro... sin Embargo, mi punto es que el derecho de la masa del bosón de Higgs, posiblemente, puede ser obtenida sin el uso de efectos antrópicos. Y, de hecho, ahora hay algunos cadena-la teoría de los modelos en los que el valor correcto es producido por una causa física, en lugar de un antrópico de optimización.

Answer 2

Mitchell Porter respuesta es muy interesante. Sin embargo, también es muy divergentes de lo que la película transmite y el estado actual de la SUSY vs Multiverso debate. Descubre una interesante ponencia "Una Finamente Predijo Bosón de Higgs Masa de un Afinado Débil Escala", publicado en 2009, cuatro años antes del lanzamiento de la película. Este artículo contradice mucho de lo que vas a leer a otra parte en el tema. El papel de los avances que SUSY es consistente o complaciente de bosón de Higgs masa hasta 141 GeV. También los avances que SUSY y Multiverso pueden no ser mutuamente excluyentes, sino que Multiverso puede servir como una extensión de SUSY.

El papel de la posición está en contradicción directa con la que se transmite en la película y en el actual debate sobre el tema. Como se encuentra actualmente, parece aceptado que para confirmar SUSY en sus diversas formas, el bosón de Higgs masa debe venir en cerca de 115 GeV. También es avanzada por algunos partidarios de Multiverso que si llegó a 140 GeV sería de apoyo de Multiverso. Los dos resultados son obviamente se excluyen mutuamente. Esta es la razón por esas teorías se consideran competidores. Que mucho se expresó explícitamente por los diversos físico de partículas teóricos de los entrevistados en la película, incluyendo: David Kaplan y Savas Dimopoulos, los partidarios de SUNY (que confirmó la 115 umbral), y Nima Arkani-Hamed, partidario de Multiverso (que confirmó el 140 umbral).

La película fue muy bien recibida no sólo por el público sino también de la comunidad científica. Pedro Voit, un físico teórico, llamó a la película "fantásticamente bien." Expresó algunas reservas con respecto a las opiniones de Arkani-Hamed se menciona más adelante en este escrito.

Cuando la descubrió el bosón (todavía no es 100% seguro de que es en realidad de Higgs) viene en el 125 a 126 GeV, es causa de gran confusión en el físico de las partículas de los teóricos de la comunidad. Esto es debido a que confirma esencialmente ambas teorías no son compatibles con este hallazgo. En la llanura inglés, esas teorías son erróneas. Ellos no son compatibles con la abundante cantidad de datos generados por el Gran Colisionador de hadrones (LHC). Al final de la película, David Kaplan dijo que mucho. También, cerca del final de otro físico de partículas de apoyo de SUSY transmite su genuina desesperación sobre el tema a su colega Savas Dimopoulos. El último de los intentos para apuntalar su colega del estado de ánimo por lo que sugiere lo emocionante que es para finalmente descubrir la verdad, después de todos esos años de investigación. Pero, el colega se encuentra poca comodidad en la búsqueda de él ha estado equivocado durante décadas.

Con respecto a SUSY, un bosón de Higgs llegando a los 115 GeV habría sido coherente con lo que el Modelo Estándar y SUSY hubiera predicho (con la salvedad de exclusión de la teoría avanzada por el mencionado papel). Dado que venía, muy por encima de 125 a 126, algunos de los cimientos del Modelo Estándar y SUSY es cuestionable. La matemática de esas teorías se necesita más ajustes. Ellos ya tienen muchos de los que cuestionan su solidez científica. De hecho, el Modelo Estándar tiene numerosas debilidades importantes. No explica la gravedad como una de las cuatro fuerzas). Todo se pierde materia oscura fría y sobreponderaciones la energía oscura, por una amplia múltiples. El Modelo Estándar tiene también el 19 de constantes numéricas para hacer el trabajo de matemáticas que se consideran arbitrarias. Dado que SUSY depende del Modelo Estándar, que se basa en un poco tenue de la fundación. SUSY ha matemática ajustes de su propio que puede complicar la probabilidad de errores cuando se combina con el 19 de algo arbitrario de las constantes del Modelo Estándar. Los científicos han avanzado que SUSY teoría debe ser abandonado como el LHC no ha llegado con ninguna evidencia de su veracidad, a pesar de intentar hacerlo desde 2010 (referencia: Natalie Wolchover, 29 de noviembre de 2012. "Supersimetría Falla de la Prueba, Obligando a la Física para Buscar Nuevas Ideas". Scientific American).

El Modelo Estándar Supersimétricas Mínimo (MSSM) es un esfuerzo reciente para integrar plenamente el Modelo Estándar y SUSY. Sin embargo, no introducir 120 nuevos parámetros. Varios de los que se consideran menos que los científicos, ya que no pueden ser fácilmente probado. Del mismo modo, el LHC no ha generado ninguna evidencia de apoyo para el MSSM. Que es en buena parte por la sencilla razón de que el bosón de Higgs llegó demasiado pesado en 125 - 126 GeV.

Respecto Multiverso, un bosón de Higgs llegando a los 140 GeV sería sugiere que en este nivel todo el infierno se rompe suelto. Nuestro cuerpo de la física de partículas no puede, precisamente, explicar lo que está pasando y de las necesidades de toda una revisión. Peter Woit criticado Arkami-Hamed enlaces de el bosón de Higgs para Multiverso. Esto es así porque desde Multiverso sigue un conjunto de desconocidos y diferentes leyes de la física esta teoría es totalmente no es comprobable. En otras palabras, es una especulación que no pertenecen al cuerpo de la ciencia. Y, un bosón de Higgs umbral de 140 GeV o cualquier otro umbral para supuestamente apoyar Multiverso es arbitraria por la naturaleza.

El método científico es un auto-corrección mecanismo. A lo largo del tiempo, la mayoría de todo lo que he escrito será obsoleto. Sin embargo, todavía puede servir como una representación justa de lo que la película se acerca, lo que transmite, y el estado de la SUSY vs Multiverso debate en ese momento.