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规范 B-L 模型的临界性与暴胀

高能物理 - 唯象学 2015-07-16 v3

摘要

我们考虑具有经典共形性的标准模型 (SM) 规范 B-L 扩展的多重临界点原理 (MPP) 及其暴胀。利用双圈重整化群方程 (RGEs),我们考察标量耦合及其 β\beta 函数是否能在 ΛMPP:=1017\Lambda_{\text{MPP}}:=10^{17} GeV 处同时为零。我们发现确实可以实现这种情况,且模型参数由 MPP 唯一确定。然而,正如 \cite{Iso:2012jn} 所讨论的,若要通过辐射 B-L 对称性破缺实现电弱对称性破缺,新引入的 SM 单态复标量场 Ψ\Psi 的自耦合 λΨ\lambda_{\Psi} 必须在 ΛMPP\Lambda_{\text{MPP}} 处具有非零值,这意味着 MPP 的破缺。我们发现,即使这种破缺非常小(λΨ(ΛMPP)1010\lambda_{\Psi}(\Lambda_{\text{MPP}})\leq10^{-10}),也能实现 O(100){\cal{O}}(100)GeV 量级的电弱对称性破缺。在此情形下,B-L 规范玻色子的质量被预测为 \begin{equation} M_{B-L}=2\sqrt{2}\times\sqrt{\frac{\lambda(v_{h})}{0.10}}\times v_{h}\simeq 696\hspace{1mm}\text{GeV},\nonumber\end{equation} 其中 λ\lambda 为希格斯自耦合,vhv_{h} 为希格斯期望值。这是(轻微破缺的)MPP 的一个显著预言。此外,如此小的 λΨ\lambda_{\Psi} 开启了一种新的可能性:Ψ\Psi 充当暴胀子 \cite{Okada:2011en}。本文的另一个目的是基于双圈 RGEs 研究具有非最小引力耦合 ξΨ2R\xi\Psi^{2} {\cal{R}}λΨΨ4\lambda_{\Psi}\Psi^{4} 暴胀情景。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.04482,
  title  = {Criticality and Inflation of the Gauged B-L Model},
  author = {Kiyoharu Kawana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.04482},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, 8 figures; some typos are corrected, Eq.(11) is corrected, the predicted mass of M_{B-L} has changed, RGEs are corrected, footnotes added, references added (v2); some typos are corrected, Eq.(26) is added, references added, version to appear in PTEP(v3)