标准模型及超越理论中的多重宇宙证据

在任何理论中，如果观测到的参数非常接近决定观察者所需复杂结构存在的特殊值，则是不自然的。我们引入自然度概率 $P$ 来数值化评估这种不自然性。如果在所有已知理论中 $P$ 都很小，则存在观察者自然度问题。除了众所周知的宇宙学常数案例外，我们认为核稳定性和电弱对称性破缺 (EWSB) 代表了显著的观察者自然度问题。与核稳定性相关的自然度概率保守估计为 $P_{\text{nuc}} < 10^{-(3-2)}$，而对于简单的 EWSB 理论，$P_{\text{EWSB}} < 10^{-(2-1)}$。这种在宇宙学、核物理和 EWSB 三个不同领域中的不自然性模式，为多重宇宙提供了证据。在核物理案例中，即使采用平坦的多重宇宙分布，该问题也大体得到解决；而在非平凡分布下，有可能根据质子质量的电磁贡献来理解接近中子稳定性的现象以及 $m_e$ 和 $m_d - m_u$ 的数值。由于依赖于各种因素，多重宇宙分布是拉格朗日量参数的强函数是合理的。在任何 EWSB 理论中，剧烈变化的分布通常导致小层级或大层级问题，而在某些多重宇宙中，小层级问题的规模会被圈因子增强。由于正确的 EWSB 理论尚属未知，我们对 $P_{\text{EWSB}}$ 的估计是理论性的。大型强子对撞机 (LHC) 将更稳健地确定 $P_{\text{EWSB}}$，这可能会消除或加强 EWSB 的观察者自然度问题。对于这三个领域中的每一个，发现一个自然理论都将消除多重宇宙的证据；但在缺乏此类理论的情况下，多重宇宙为数据提供了一种暂定的理解。