Teoría electrodébil y potencial del Higgs en el Modelo Estándar y más all[á]

Abstract

Durante este trabajo examinaremos diversos modelos simplificados de simetría, además del propio Modelo Estándar, con el objetivo de estudiar los efectos del mecanismo de Higgs y su papel en la generación de masas para los bosones vectoriales de gauge. Asimismo, analizaremos el espectro de masas de los bosones escalares, prestando especial atención a la elección del estado de vacío en la teoría. Al considerar distintos modelos, mostraremos que dicha elección es arbitraria y no altera las propiedades físicas del sistema. El análisis se centrará principalmente en los autovalores de masa. Si bien estos permanecen invariantes, la selección de un estado de vacío apropiado puede simplificar (o complicar) significativamente los cálculos y la identificación de las combinaciones de campos que corresponden a los autovalores físicos. Finalmente, abordaremos el concepto de carga eléctrica y su relación con los generadores electrodébiles del grupo de simetría SU(2)L × U(1)Y . Destacaremos cómo distintas elecciones del vacío pueden influir en la interpretación de esta magnitud, aunque, una vez más, los autovalores permanezcan invariables bajo tales elecciones.

During this work, we will examine various symmetry toy models, in addition to the Standard Model, to study the effects of the Higgs mechanism and its role in generating masses for the gauge vector bosons. We will also investigate the mass spectrum of the scalar bosons. Special emphasis will be placed on the choice of the vacuum state in our theory. By analyzing different models, we will show that this choice is arbitrary and does not affect the physical properties of the system. The main focus will be on the mass eigenvalues. However, while the eigenvalues themselves remain unaffected, selecting an appropriate vacuum state can greatly simplify (or complicate) the calculations and the identification of the field combinations corresponding to the physical eigenstates. Finally, we will discuss the concept of electric charge and its relation to the electroweak generators of the symmetry group SU(2)L × U(1)Y . We will highlight how different choices of the vacuum can influence our interpretation of this quantity, even though, once again, the eigenvalues remain invariant under such choices.