Поиск хиггсовского бозона -- одна из нескольких задач первостепенной важности, стоящих сейчас перед физикой высоких энергий.
В свете того, что коллайдер LEP так и не получил надежного сигнала от хиггсовского бозона, надежда на открытие бозона Хиггса
в ближайшие годы связывается теперь с ускорителем Tevatron.
Теоретические расчеты процесса рождения Хиггса в столкновении протонов на Тэватроне до сих пор были, однако, не слишком точны: слишком
важными казались многопетлевые КХД поправки.
В недавней работе, опубликованной в Phys. Rev. Lett., были представлены
расчеты рождения бозона Хиггса в next-to-next-to-leading order (NNLO).
Безусловно, хиггсовский бозон будет найден, как только в строй вступит протонный коллайдер LHC (ориентировочно в 2007 году).
Однако есть подозрение, что само открытие может состояться
несколько раньше: на уже действующем протонном коллайдере Тэватрон.
Это -- именно подозрение, так как статистическая значимость
возможного хиггсовского сигнала (то есть, на сколько сигм
сигнал будет превышать фон) сильно зависит от величины
сечения рождения Хиггса. (Напомним, что в физике высоких энергий
за открытие считается 5-сигмовый эффект).
Простые оценки сечения рождения Хиггса в столкновении двух
протонов, выполненные в древесном приближении, говорят о том, что
Хиггс вряд ли будет обнаружен на Тэватроне. Однако с появлением
первых петлевых поправок надежда возродилась -- оказалось, что
NLO (next-to-leading order) сечения в полтора-два раза превышают
LO значения (и соответственно, во столько же раз возрастает
статистическая значимость эффекта), или на языке общепринятой терминологии, К-фактор равен 1.5 - 2.
Возник естественный вопрос -- а как скажутся на сечении поправки следующего порядка? В работе [1] эти поправки были сосчитаны.
Выяснилось, что в зависимости от массы хиггсовского бозона,
К-фактор достигает значений 3 (при малых массах Хиггса) и даже 4 (при массе в 300 ГэВ). Интересно, что для LHC поправки не столь сильны: там К-фактор в NNLO приближении равняется 2 - 2.5 (но надо помнить, что сама величина сечения на LHC существенно выше).
Кроме того, авторы отметили медленную, но видимую сходимость
ряда теории возмущений, что позволяет относиться к полученным числам достаточно серьезно.
Надо заметить, что теперь, в свете этих результатов,
главную неопределенность в предсказаниях относительно судьбы Хиггса на Тэватроне вносят не сами сечения рождения, а то, насколько хорошо можно будет распутать процесс рождения Хиггса от всяческих фоновых реакций. Кроме того, не последнюю роль сыграет и чисто инженерная сторона вопроса: сможет ли Тэватрон достичь обещанных Ссылки:
[1] Robert V. Harlander and William B. Kilgore, Phys.Rev.Lett. 88, 201801 (2002); hep-ph/0201206.