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标度不变瞬子与标准模型的完整寿命

高能物理 - 唯象学 2018-05-04 v4 高能物理 - 理论

摘要

在经典标度不变的量子场论中,由于存在任意尺寸的瞬子,隧穿率是红外发散的。虽然人们预期此类发散会通过量子效应得到解决,但高阶圈修正如何解决已在单圈层面出现的问题尚不清楚。通过仔细的幂次计数,我们揭示了一系列主导单圈结果的圈贡献,并对所有必要项进行了求和。我们还澄清了先前关于全局对称性、规范固定和有限质量效应相关问题处理中的不完整之处。此外,我们得出了标度不变 bounce 周围标量、费米子和矢量玻色子泛函行列式的精确闭式解,并在矢量情形下展示了明显的规范不变性。解决了这些问题后,我们首次完整计算了宇宙的寿命:10^139 年。以 95% 的置信度,我们预期宇宙寿命将超过 10^58 年。不确定性部分源于顶夸克质量和 αs{\alpha}s 的实验不确定性,部分源于电弱阈值修正的理论不确定性。利用我们的完整结果,我们在 mt/mhmt/mhmt/αsmt/{\alpha}s 平面上提供了带有不确定性带的相图。若要排除绝对稳定性至 3σ3{\sigma} 置信度,顶夸克极点质量的不确定性需降至 250 MeV 以下,或 αs(mZ){\alpha}s(mZ) 的不确定性需降至 0.00025 以下。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.08124,
  title  = {Scale Invariant Instantons and the Complete Lifetime of the Standard Model},
  author = {Anders Andreassen and William Frost and Matthew D. Schwartz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.08124},
  year   = {2018}
}

备注

Typos corrected, numbers updated