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电弱斯格拉森再探讨:II. 衰变动力学研究

高能物理 - 唯象学 2025-05-12 v1 高能物理 - 理论

摘要

我们对电弱斯格拉森衰变动力学进行了全面分析,采用分析技术和高分辨率数值仿真。使用球对称假设,我们将系统重新表述为(1+1)(1+1)维问题,并使用当前标准模型参数(mH=125.1m_H = 125.1 GeV, mW=80.4m_W = 80.4 GeV)进行稳定性分析。我们确定恰好一个不稳定模式,其特征值为ω22.7mW2\omega_{-}^2 \simeq -2.7m_W^2,并在各种初始条件下对完整非线性场方程进行数值演化。通过谱分解,我们量化了斯格拉森衰变产生的粒子。我们的结果表明,衰变过程由横向规范玻色子主导,这些玻色子占总能量和总数的约80%,而希格斯玻色子仅占7-8%。平均情况下,斯格拉森衰变产生49个WW玻色子和4个希格斯玻色子。粒子谱始终在动量k11.5mWk \sim 1 - 1.5 \, m_W处峰值,这反映了斯格拉森的特征尺度。令人惊讶的是,这些性质在不同衰变情景中保持稳健,这表明斯格拉森的基本结构而非特定触发机制决定了衰变结果。这些发现为非扰动拓扑转变在电弱理论中的实验标志提供了显著的意义,这对于早期宇宙中的重子数破坏以及潜在的高能碰撞物理具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.05608,
  title  = {The Electroweak Sphaleron Revisited: II. Study of Decay Dynamics},
  author = {Konstantin T. Matchev and Sarunas Verner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.05608},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 14 figures