将弦/M 理论与电弱尺度及 LHC 数据联系起来

粒子物理的标准模型(几乎)解释了所有观测到的非引力微观现象,但仍存在许多尚未解决的理论问题。我们正处于揭开标准模型奥秘并发现其扩展的门槛上。这一目标有望在不久的将来借助粒子物理与宇宙学的大量实验,特别是 LHC 来实现。假设获得了确认标准模型之外新物理存在的数据,那么我们将面临一项非常重要且具有挑战性的任务,即解决"逆问题"——"如何从数据中推断出底层(或许是微观)理论的性质?"。本文详细探讨了这一问题,并提出了一种有意义地解决该问题的方法,该方法对于未来可能解决此问题至关重要。所提出的方法包含三个方面:a) 系统地研究微观(弦/$M$ 理论)构造的类别,使其能够与低能物理(电弱尺度)联系起来;b) 寻找对底层理论构造性质敏感的实验观测量模式,从而使我们能够区分不同的构造;c) 试图以自下而上的方法从数据中获取理论模型的定性特征,以补充自上而下的方法并加强之。本文详细研究了上述所有方面。本文所使用的方法和获得的结果有望在解决逆问题中发挥重要作用。