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非扰动确定强相变阶段转换的赤道子速率

高能物理 - 唯象学 2026-01-16 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 格点

摘要

在许多标准模型的延伸中,高温下的电磁相变可以用包含 SU(2) 规范场和基本希格斯标量的最小维度简化有效理论来描述。在该有效理论中,所有热力学信息都由两个无量纲比值 xλ3/g32x \equiv \lambda_3/g^2_3ym32/g34y\equiv m^2_3/g^4_3 控制,其中 λ3\lambda_3m32m^2_3g3g_3 分别是有效热力学标量自互作用耦合、热力学质量和有效规范耦合。通过使用非扰动格子仿真确定整个 (x,y)(x,y) 平面上希格斯相区赤道子转换的速率,并结合之前的格子结果用于气泡核化,我们发现条件 x(Tc)0.025x(T_c) \lesssim 0.025 可保证保持 baryon 失衡,这转化为 v/Tc2Δϕϕ/Tc1.33v/T_c \equiv \sqrt{2 \Delta \langle \phi^\dagger \phi \rangle}/T_c \gtrsim 1.33 对于希格斯凝聚的(规范不变的)间断。表明电磁 baryogenesis 的可行性需要相变比此前预期的稍强一些。最后,我们提出了一种通用模板,用于分析此类在广泛的超标准模型理论中可行性,其中新场足够轻,能够在高温下被积分掉。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.04939,
  title  = {Non-perturbative determination of the sphaleron rate for first-order phase transitions},
  author = {Jaakko Annala and Kari Rummukainen and Tuomas V. I. Tenkanen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04939},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 9 figures, published version